生物化學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)研究進(jìn)展新

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容生化檢驗(yàn)的發(fā)展簡(jiǎn)史生化檢驗(yàn)的發(fā)展簡(jiǎn)史1生化檢驗(yàn)的常規(guī)技術(shù)生化檢驗(yàn)的常規(guī)技術(shù)2生化檢驗(yàn)的新興技術(shù)生化檢驗(yàn)的新興技術(shù)3生化技術(shù)的臨床應(yīng)用生化技術(shù)的臨床應(yīng)用4概念概念 臨床生物化學(xué)是研究器官、組織人體體液的化學(xué)組成和進(jìn)行著的生物化學(xué)過程，以及疾病、藥物對(duì)這些過程的影響，為疾病診斷、病情監(jiān)測(cè)、藥物療效、預(yù)后判斷和疾病預(yù)防等各個(gè)方面提供信息和理論依據(jù)。臨床生物化學(xué)臨床生物化學(xué) 1919世紀(jì)以來，隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)世紀(jì)以來，隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)需求的增加，一些化學(xué)家利用化學(xué)分析的手段實(shí)需求的增加，一些化學(xué)家利用化學(xué)分析的手段實(shí)現(xiàn)了對(duì)人類體液、血液某些生化指標(biāo)的定量分析

2、，現(xiàn)了對(duì)人類體液、血液某些生化指標(biāo)的定量分析，如血糖、尿素氮等，繼之又逐漸建立了一些酶活如血糖、尿素氮等，繼之又逐漸建立了一些酶活性的測(cè)定方法，這些利用化學(xué)手段建立的用于分性的測(cè)定方法，這些利用化學(xué)手段建立的用于分析患者體液、血液特定化學(xué)成分的方法對(duì)促進(jìn)臨析患者體液、血液特定化學(xué)成分的方法對(duì)促進(jìn)臨床醫(yī)學(xué)由經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)向現(xiàn)代醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)變起了巨大的促床醫(yī)學(xué)由經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)向現(xiàn)代醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)變起了巨大的促進(jìn)作用，逐漸形成了一門獨(dú)立的學(xué)科進(jìn)作用，逐漸形成了一門獨(dú)立的學(xué)科 臨床化臨床化學(xué)學(xué)(Clinical Chemistry)(Clinical Chemistry)，國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱此學(xué)科為，國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱此學(xué)科為生化檢驗(yàn)。此學(xué)科

3、一直延續(xù)到今天，已發(fā)展壯大生化檢驗(yàn)。此學(xué)科一直延續(xù)到今天，已發(fā)展壯大為不可缺少的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。為不可缺少的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。臨床生物化學(xué)發(fā)展的重大突破臨床生物化學(xué)發(fā)展的重大突破 “臨床化學(xué)臨床化學(xué)”名稱的由來名稱的由來 體液生物化學(xué)組分的分析應(yīng)用及體液生物化學(xué)組分的分析應(yīng)用及“細(xì)胞內(nèi)環(huán)境相細(xì)胞內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定對(duì)穩(wěn)定”概念概念 比色法和光度法比色法和光度法在臨床生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用在臨床生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用 血清酶活力測(cè)定作為細(xì)胞和組織損傷的指標(biāo)血清酶活力測(cè)定作為細(xì)胞和組織損傷的指標(biāo) 治療性藥物監(jiān)測(cè)成為臨床生物化學(xué)的一個(gè)重要分治療性藥物監(jiān)測(cè)成為臨床生物化學(xué)的一個(gè)重要分支支 超微量的儀器分析、免疫學(xué)、分子生

4、物學(xué)、放射超微量的儀器分析、免疫學(xué)、分子生物學(xué)、放射性同位素等技術(shù)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用性同位素等技術(shù)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用 自動(dòng)化裝置和超微分析自動(dòng)化裝置和超微分析生化檢驗(yàn)的常規(guī)技術(shù)生化檢驗(yàn)的常規(guī)技術(shù)一、光譜分析技術(shù)一、光譜分析技術(shù)二、電泳技術(shù)二、電泳技術(shù)三、離心技術(shù)三、離心技術(shù)四、層析技術(shù)四、層析技術(shù)五、電化學(xué)分析技術(shù)五、電化學(xué)分析技術(shù)光譜分析技術(shù)光譜分析技術(shù) 定義：利用各種化學(xué)物質(zhì)(包括原子、基團(tuán)、分子及高分子化合物)所具有的發(fā)射、吸收或散射光譜系的特征，來確定其性質(zhì)、結(jié)構(gòu)或含量的技術(shù)，稱為光譜分析技術(shù)。根據(jù)物質(zhì)對(duì)光譜響應(yīng)特征的不同，可把光譜分析技術(shù)分為發(fā)射光譜分析技術(shù)、吸收光譜分析

5、技術(shù)和散射光譜分析技術(shù)三大類。它既可以研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，也可以對(duì)特定物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析。分光光度法分光光度法 原理：利用紫外光、可見光、紅外光和激光等測(cè)定物質(zhì)的吸收光譜，利用此吸收光譜對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的方法，稱為分光光度法或分光光度技術(shù)，使用的儀器稱為分光光度計(jì) 。 應(yīng)用：氨基酸含量的測(cè)定、蛋白質(zhì)含量的測(cè)定、核酸的測(cè)定、酶活力測(cè)定、生物大分子的鑒定和酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究 層析技術(shù)層析技術(shù) 原理原理：層析技術(shù)是一種物理的分離方法。無層析技術(shù)是一種物理的分離方法。無論何種層析，其系統(tǒng)通常由互不相溶的兩論何種層析，其系統(tǒng)通常由互不相溶的兩個(gè)相組成：一是固定相（固體或吸附在固個(gè)

6、相組成：一是固定相（固體或吸附在固體上的液體），一是流動(dòng)相（液體或氣體上的液體），一是流動(dòng)相（液體或氣體）。層析時(shí)，利用混合物中各組分理化體）。層析時(shí)，利用混合物中各組分理化性質(zhì)（如吸附力、分子形狀和大小、分子性質(zhì)（如吸附力、分子形狀和大小、分子極性、分子親和力、溶解度等）的差異，極性、分子親和力、溶解度等）的差異，使各組分不同程度地分布在兩相中，隨著使各組分不同程度地分布在兩相中，隨著流動(dòng)相從固定相上流過，不同組分以不同流動(dòng)相從固定相上流過，不同組分以不同速度移動(dòng)而最終被分離。速度移動(dòng)而最終被分離。分類分類吸附層析分配層析凝膠層析離子交換層析親和層析聚焦層析離子交換層析（離子交換層析（ion

7、-change chromatographyion-change chromatography）原理原理基質(zhì)基質(zhì) 疏水型離子交換劑；親水型離子交換劑疏水型離子交換劑；親水型離子交換劑應(yīng)用應(yīng)用 制備純化生物物質(zhì)制備純化生物物質(zhì) 定量、定性測(cè)定混合物中各組分定量、定性測(cè)定混合物中各組分1.1.平衡階段平衡階段: :離子交換離子交換劑與反離子結(jié)合劑與反離子結(jié)合2 2. .吸附階段：樣品與反吸附階段：樣品與反離子進(jìn)行交換離子進(jìn)行交換3 3、4 4. . 解吸附階段：用解吸附階段：用梯度緩沖溶液洗脫，先梯度緩沖溶液洗脫，先洗下弱吸附物質(zhì)，后洗洗下弱吸附物質(zhì)，后洗下強(qiáng)吸附物質(zhì)下強(qiáng)吸附物質(zhì)5.5.再生階段：

8、用原始平再生階段：用原始平衡液進(jìn)行充分洗滌，既衡液進(jìn)行充分洗滌，既可重復(fù)使用可重復(fù)使用12345原始緩沖溶原始緩沖溶液的反離子液的反離子樣品溶液樣品溶液梯度濃度梯度濃度親和層析（親和層析（affiuity chromatographyaffiuity chromatography）應(yīng)用應(yīng)用 分離純化酶、抗原、抗體分離純化酶、抗原、抗體 分離純化核酸分離純化核酸 研究酶的結(jié)構(gòu)與功能研究酶的結(jié)構(gòu)與功能+待純化分子待純化分子配體配體a.a.待純化分子和配體間具有親和性待純化分子和配體間具有親和性+基質(zhì)基質(zhì)b. 活性基質(zhì)與配體結(jié)合產(chǎn)生親和吸附劑活性基質(zhì)與配體結(jié)合產(chǎn)生親和吸附劑+雜質(zhì)雜質(zhì)c. 待純化分子

9、與親和吸附劑結(jié)合，與雜質(zhì)分離待純化分子與親和吸附劑結(jié)合，與雜質(zhì)分離+d. 偶聯(lián)復(fù)合物經(jīng)解離后，得到純的待純化分子偶聯(lián)復(fù)合物經(jīng)解離后，得到純的待純化分子原理：原理：基質(zhì)基質(zhì) 纖維素、聚丙烯酰胺凝膠、纖維素、聚丙烯酰胺凝膠、 sepharosesepharose、sephadexsephadex聚焦層析（Chromatofocusing） 該法分離純化蛋白質(zhì)的依據(jù)是等電點(diǎn)的差異和離子交換行為。蛋白質(zhì)該法分離純化蛋白質(zhì)的依據(jù)是等電點(diǎn)的差異和離子交換行為。蛋白質(zhì)按其等電點(diǎn)在按其等電點(diǎn)在pHpH梯度環(huán)境中進(jìn)行排列的過程叫做聚焦效應(yīng)。梯度環(huán)境中進(jìn)行排列的過程叫做聚焦效應(yīng)。 pHpH梯度的形成梯度的形成(

10、(由多緩沖劑和多緩沖交換劑形成由多緩沖劑和多緩沖交換劑形成) )是聚焦效應(yīng)的先決條件，如果一種蛋白質(zhì)是聚焦效應(yīng)的先決條件，如果一種蛋白質(zhì)加到已形成加到已形成pHpH梯度的層析柱上時(shí)，由于洗脫液的連續(xù)流動(dòng)，蛋白質(zhì)將迅速地梯度的層析柱上時(shí)，由于洗脫液的連續(xù)流動(dòng)，蛋白質(zhì)將迅速地 遷移到與它等電點(diǎn)相同的遷移到與它等電點(diǎn)相同的pHpH處。從此位置開始，該蛋白質(zhì)將以緩慢的速度進(jìn)處。從此位置開始，該蛋白質(zhì)將以緩慢的速度進(jìn)行吸附、解吸附，直到在等電點(diǎn)行吸附、解吸附，直到在等電點(diǎn)pHpH時(shí)被洗出。在聚焦層析過程中，一種樣品時(shí)被洗出。在聚焦層析過程中，一種樣品分次加入時(shí)，只要先加入者尚未洗出，并且有一定的時(shí)間進(jìn)行

11、聚焦，剩余樣分次加入時(shí)，只要先加入者尚未洗出，并且有一定的時(shí)間進(jìn)行聚焦，剩余樣品還可以加到柱上，其聚焦過程都能順利完成。品還可以加到柱上，其聚焦過程都能順利完成。層析時(shí)的聚焦效應(yīng)示意圖層析時(shí)的聚焦效應(yīng)示意圖pH梯度溶液的形成示意圖梯度溶液的形成示意圖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)1（pI=7）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)2（pI=8）流速流速移動(dòng)速率移動(dòng)速率電泳技術(shù)電泳技術(shù) 原理原理：電泳是帶電顆粒在電場(chǎng)作用下向著電泳是帶電顆粒在電場(chǎng)作用下向著與其電荷相反的電極移動(dòng)的現(xiàn)象與其電荷相反的電極移動(dòng)的現(xiàn)象 。許多生。許多生物分子都帶有電荷，其電荷的多少取決于物分子都帶有電荷，其電荷的多少取決于分子組成、性質(zhì)及其所在介質(zhì)的分子組成、性

12、質(zhì)及其所在介質(zhì)的pHpH。如果。如果混合物中各組分的結(jié)構(gòu)組成不同，在某一混合物中各組分的結(jié)構(gòu)組成不同，在某一pHpH溶液中，各組分所帶電荷性質(zhì)、電荷數(shù)溶液中，各組分所帶電荷性質(zhì)、電荷數(shù)量不同，加之其分子量不同，在同一電場(chǎng)量不同，加之其分子量不同，在同一電場(chǎng)的作用下，各組分泳動(dòng)的方向和速度也各的作用下，各組分泳動(dòng)的方向和速度也各異，而達(dá)到分離鑒定各組分的目的。異，而達(dá)到分離鑒定各組分的目的。電泳技術(shù)分類（按實(shí)驗(yàn)裝置分類）電泳技術(shù)分類（按實(shí)驗(yàn)裝置分類） 紙電泳紙電泳 薄膜電泳薄膜電泳 凝膠電泳凝膠電泳 毛細(xì)管電泳毛細(xì)管電泳垂直板凝膠電泳垂直板凝膠電泳毛細(xì)管電泳毛細(xì)管電泳常用電泳技術(shù)常用電泳技術(shù)一、

13、醋酸纖維薄膜電泳一、醋酸纖維薄膜電泳二、聚丙烯酰胺凝膠電泳（二、聚丙烯酰胺凝膠電泳（polyacrylamide gel electrophoresis, PAGE） 1、SDS-PAGE 2、PAGE等電點(diǎn)聚焦等電點(diǎn)聚焦 三、瓊脂糖電泳三、瓊脂糖電泳 四、毛細(xì)管電泳四、毛細(xì)管電泳SDS-PAGESDS-PAGE 原理：原理： 當(dāng)當(dāng)SDSSDS（Sodium Dodecyl Sulfate,Sodium Dodecyl Sulfate,十二十二烷基硫酸鈉）與蛋白質(zhì)結(jié)合后，蛋白質(zhì)分子烷基硫酸鈉）與蛋白質(zhì)結(jié)合后，蛋白質(zhì)分子即帶有大量的負(fù)電荷，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其原來即帶有大量的負(fù)電荷，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其原來

14、的電荷，從而使天然蛋白質(zhì)分子間的電荷差的電荷，從而使天然蛋白質(zhì)分子間的電荷差別就降低乃至消除了。與此同時(shí)蛋白質(zhì)在別就降低乃至消除了。與此同時(shí)蛋白質(zhì)在SDSSDS的作用下結(jié)構(gòu)變得松散，形狀趨向一致，的作用下結(jié)構(gòu)變得松散，形狀趨向一致，所以各種所以各種SDS-SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物在電泳時(shí)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)復(fù)合物在電泳時(shí)產(chǎn)生的泳動(dòng)率差異，就反映了分子量的差異。在此泳動(dòng)率差異，就反映了分子量的差異。在此條件下，樣品分子量的對(duì)數(shù)與其在凝膠中的條件下，樣品分子量的對(duì)數(shù)與其在凝膠中的遷移率呈直線關(guān)系。遷移率呈直線關(guān)系。 應(yīng)用應(yīng)用: : 測(cè)定蛋白質(zhì)分子量測(cè)定蛋白質(zhì)分子量 測(cè)定蛋白質(zhì)亞基數(shù)測(cè)定蛋白質(zhì)亞基數(shù)等電點(diǎn)聚焦等

15、電點(diǎn)聚焦 原理：原理：在一定抗對(duì)流介質(zhì)（如凝膠）中加入兩在一定抗對(duì)流介質(zhì)（如凝膠）中加入兩性電解質(zhì)載體性電解質(zhì)載體(Ampholyte,(Ampholyte,是一種多氨基多羧是一種多氨基多羧基的混合物，由異構(gòu)物和同系物組成，其基的混合物，由異構(gòu)物和同系物組成，其pKpK和和pIpI值各自相異卻又相近），當(dāng)直流電通過時(shí)，值各自相異卻又相近），當(dāng)直流電通過時(shí)，便形成一個(gè)由陽極到陰極便形成一個(gè)由陽極到陰極pHpH值逐步上升的梯度。值逐步上升的梯度。兩性化合物在此電泳過程中，就被濃集在與其兩性化合物在此電泳過程中，就被濃集在與其等電點(diǎn)相等的等電點(diǎn)相等的pHpH區(qū)域，從而使不同化合物能按區(qū)域，從而使不同

16、化合物能按其各自等電點(diǎn)得到分離。其各自等電點(diǎn)得到分離。 應(yīng)用：應(yīng)用： 高效率分離純化蛋白質(zhì)高效率分離純化蛋白質(zhì) 測(cè)定蛋白質(zhì)分子量測(cè)定蛋白質(zhì)分子量離心技術(shù)離心技術(shù) 原理：離心是利用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的離心力以及物質(zhì)的沉降系數(shù)或浮力密度的差異進(jìn)行分離、濃縮和提純的一種方法。顆粒的沉降速度取決于離心機(jī)的轉(zhuǎn)速及其自身與中心軸的距離。不同大小、形狀和密度的顆粒會(huì)以不同的速度沉降。 電化學(xué)分析技術(shù)電化學(xué)分析技術(shù) 定義：利用物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)，測(cè)定化學(xué)電池的電位、電流或電量的變化進(jìn)行分析的方法稱為電化學(xué)分析法。 原理：將電極浸入待測(cè)溶液中組成原電池，其中一支電極的電極電位與待測(cè)離子的活度有關(guān)，此電極為指示電極；另一支電

17、極是電位已知并且恒定的所謂參比電極，目前最常用的參比電極有甘汞電極和銀-氯化銀電極。分類分類 電位法：測(cè)定原電池電動(dòng)勢(shì)以求物質(zhì)含量 電導(dǎo)法：測(cè)定電阻以求物質(zhì)含量 電容量法：借助某些物理量的突變作為滴定分析終點(diǎn)的指示新興技術(shù)新興技術(shù)v高效液相色譜分析法v毛細(xì)管電泳技術(shù)v生物芯片技術(shù)高效液相色譜分析技術(shù)（高效液相色譜分析技術(shù)（HPLC)HPLC) 高效液相色譜法是用特制微粒（10m）充填的層析柱作為固定相，通過高壓使液體流動(dòng)相快速通過層析柱而達(dá)到快速有效分離液相中各種物質(zhì)的層析技術(shù)。它具有分離效果好、分析速度快、檢測(cè)靈敏度高等特點(diǎn)。在醫(yī)藥衛(wèi)生和生物化學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，蛋白質(zhì)、糖類、核酸、氨基酸

18、、生物堿、類固醇和類脂等大分子以及高分子聚合物都能用HPLC測(cè)定。 典型的高效液相色譜儀包括輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分。流動(dòng)相用一高壓泵輸入，輸入前要先脫氣。在分離過程中按一定程序連續(xù)改變流動(dòng)相的離子強(qiáng)度、pH和極性，以改變分離條件、提高分離效果、縮短分離時(shí)間。進(jìn)樣可以是注射器進(jìn)樣，也可以是進(jìn)樣閥進(jìn)樣。HPLC使用的檢測(cè)器應(yīng)用最多的是紫外或紫外-可見分光檢測(cè)器，還有熒光檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器等。臨床應(yīng)用臨床應(yīng)用 高效液相色譜法是目前最好的血藥濃度監(jiān)測(cè)方法，但在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問題，如每遇到一種新藥必須摸索測(cè)定的最佳條件；各種藥物的測(cè)定條件不同，要不斷的更換流動(dòng)相甚至

19、色譜柱；每次只能測(cè)定一種藥物，至多只能測(cè)定一類藥物，無法測(cè)定性質(zhì)不同的藥物。因此，高效液相色譜法用于常規(guī)血藥濃度監(jiān)測(cè)，只適用于少量常用的某些特定藥物，大大限制了它的推廣應(yīng)用。 鑒于臨床的需要，國(guó)外一些公司設(shè)計(jì)了自動(dòng)高效液相色譜儀，具有以下優(yōu)點(diǎn)：固定色譜柱和流動(dòng)相，使一臺(tái)儀器適合多種藥物的檢測(cè)。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，儲(chǔ)存幾百種藥物的圖譜，能自動(dòng)識(shí)別未知藥物。為提高圖譜鑒別能力，該機(jī)利用了三維光譜、出峰時(shí)間等多種手段。自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)使儀器自動(dòng)定量或定性測(cè)定，分析多達(dá)50個(gè)樣品。毛細(xì)管電泳毛細(xì)管電泳 毛細(xì)管電泳毛細(xì)管電泳又稱毛細(xì)管區(qū)帶電泳，它是又稱毛細(xì)管區(qū)帶電泳，它是在毛細(xì)管（在毛細(xì)管（ 2-75m2-75

20、m）中裝入緩沖液，從其）中裝入緩沖液，從其一端注入樣品，在毛細(xì)管兩端加高壓直流電一端注入樣品，在毛細(xì)管兩端加高壓直流電實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的分離，分離后的樣品依次通過實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的分離，分離后的樣品依次通過設(shè)在毛細(xì)管一端的檢測(cè)器檢出。該法克服了設(shè)在毛細(xì)管一端的檢測(cè)器檢出。該法克服了傳統(tǒng)區(qū)帶電泳的熱擴(kuò)散和樣品擴(kuò)散的問題，傳統(tǒng)區(qū)帶電泳的熱擴(kuò)散和樣品擴(kuò)散的問題，實(shí)現(xiàn)了快速和高效分離。實(shí)現(xiàn)了快速和高效分離。 原理：CE所用的石英毛細(xì)管柱, 在pH3情況下, 其內(nèi)表面帶負(fù)電, 和溶液接觸時(shí)形成了一雙電層。在高電壓作用下, 雙電層中的水合陽離子引起流體整體地朝負(fù)極方向移動(dòng)的現(xiàn)象叫電滲, 粒子在毛細(xì)管內(nèi)電解質(zhì)中的遷移速

21、度等于電泳和電滲流(EOF)兩種速度的矢量和, 正離子的運(yùn)動(dòng)方向和電滲流一致, 故最先流出；中性粒子的電泳流速度為“零”，故其遷移速度相當(dāng)于電滲流速度；負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)方向和電滲流方向相反, 但因電滲流速度一般都大于電泳流速度, 故它將在中性粒子之后流出, 從而因各種粒子遷移速度不同而實(shí)現(xiàn)分離。毛細(xì)管電泳裝置示意圖毛細(xì)管電泳裝置示意圖高壓電源高壓電源光源光源光電倍光電倍增管增管數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集毛細(xì)管毛細(xì)管緩沖液緩沖液-樣品樣品緩沖液緩沖液發(fā)展歷史發(fā)展歷史 1981年Jorgenson和Lukacs首先提出在75m內(nèi)徑毛細(xì)管柱內(nèi)用高電壓進(jìn)行分離, 創(chuàng)立了現(xiàn)代毛細(xì)管電泳。 1984年Terabe等建立

22、了膠束毛細(xì)管電動(dòng)力學(xué)色譜。 1987年Hjerten 建立了毛細(xì)管等電聚焦, Cohen和Karger提出了毛細(xì)管凝膠電泳。 19881989年出現(xiàn)了第一批毛細(xì)管電泳商品儀器。與高效液相色譜法的比較與高效液相色譜法的比較 共同點(diǎn)：都是高效分離技術(shù), 儀器操作均可自動(dòng)化, 且二者均有多種不同分離模式。 差異點(diǎn)： CE用遷移時(shí)間取代HPLC中的保留時(shí)間，CE的分析時(shí)間通常不超過30min, 比HPLC速度快； 對(duì)CE而言, 從理論上推得其理論塔板高度和溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)成正比, 對(duì)擴(kuò)散系數(shù)小的生物大分子而言, 其柱效就要比HPLC高得多； CE所需樣品為nl級(jí), 最低可達(dá)270fl, 流動(dòng)相用量也只需

23、幾毫升, 而HPLC所需樣品為l級(jí), 流動(dòng)相則需幾百毫升乃至更多；但CE僅能實(shí)現(xiàn)微量制備, 而HPLC可作常量制備。與普通電泳比較與普通電泳比較 CE和普通電泳相比, 由于其采用高電場(chǎng), 因此分離速度要快得多；檢測(cè)器則除了未能和原子吸收及紅外光譜連接以外, 其它類型檢測(cè)器均已和CE實(shí)現(xiàn)了連接檢測(cè)；一般電泳定量精度差,而CE和HPLC相近；CE操作自動(dòng)化程度比普通電泳要高得多。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 三高二少： 高靈敏度：常用紫外檢測(cè)器的檢測(cè)限可達(dá)10-1310-15mol,激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器則達(dá)10-1910-21mol； 高分辨率：其每米理論塔板數(shù)為幾十萬；高者可達(dá)幾百萬乃至千萬, 而HPLC一般為幾千到

24、幾萬； 高速度： 最快可在60s內(nèi)完成, 在250s內(nèi)分離10種蛋白質(zhì), 1.7min分離19種陽離子, 3min內(nèi)分離30種陰離子； 樣品少：只需nl (10-9L)級(jí)的進(jìn)樣量； 成本低：只需少量(幾毫升)流動(dòng)相和價(jià)格低廉的毛細(xì)管。 毛細(xì)管電泳 (CE) 除了比其它色譜分離分析方法具有效率更高、速度更快、樣品和試劑耗量更少、應(yīng)用面同樣廣泛等優(yōu)點(diǎn)外, 其儀器結(jié)構(gòu)也比高效液相色譜 (HPLC) 簡(jiǎn)單。CE只需高壓直流電源、進(jìn)樣裝置、毛細(xì)管和檢測(cè)器。前三個(gè)部件均易實(shí)現(xiàn), 困難之處在于檢測(cè)器。特別是光學(xué)類檢測(cè)器, 由于毛細(xì)管電泳溶質(zhì)區(qū)帶的超小體積的特性導(dǎo)致光程太短, 而且圓柱形毛細(xì)管作為光學(xué)表面也不夠理想, 因此對(duì)檢測(cè)器靈敏度要求相當(dāng)高。應(yīng)用應(yīng)用 目前，毛細(xì)管電泳已廣泛應(yīng)用于氨基酸分析、蛋白質(zhì)高效分離、指紋圖譜研究、分離合成寡核苷酸、DNA酶切片段及PCR產(chǎn)物的分析鑒定、DNA順序測(cè)定等，在生物大分子和小分子的分離分析及臨床檢測(cè)