毛細管電泳儀原理

分析儀器

　　毛細管電泳儀（Capillary Electrophoresis,CE）是一種利用毛細管作為分離通道，以高壓直流電場為驅(qū)動力的新型液相分離技術(shù)。其工作原理基于樣品中各組分在電場中的遷移速度差異，從而實現(xiàn)分離。毛細管電泳儀通常使用內(nèi)徑為25  100μm的彈性（聚酰亞胺）涂層熔融石英管，這些毛細管具有容積小、散熱快、可承受高電場等優(yōu)點。
　　在毛細管電泳過程中，石英毛細管柱在pH3的情況下，其內(nèi)表面帶負電，與溶液接觸時形成一雙電層。當施加高電壓時，雙電層中的水合陽離子會引起流體整體朝負極方向移動，這種現(xiàn)象稱為電滲流（EOF）。粒子在毛細管內(nèi)電解質(zhì)中的遷移速度等于電泳速度和電滲流速度的矢量和。正離子的運動方向與電滲流一致，因此先流出；中性粒子的電泳速度為零，其遷移速度相當于電滲流速度；負離子的運動方向與電滲流方向相反，但由于電滲流速度通常大于電泳流速度，因此負離子將在中性粒子之后流出，從而實現(xiàn)分離。
　　毛細管電泳儀的分離原理是利用樣品組分在電場中的淌度和分配行為的差異。毛細管電泳通常使用自由溶液或凝膠作為支持介質(zhì)，在溶液介質(zhì)下能產(chǎn)生平面形狀的電滲流。這種技術(shù)可以實現(xiàn)高效、快速、微量的分離，適用于多種樣品的分析，包括DNA、蛋白質(zhì)、糖、小分子化合物等。
　　毛細管電泳儀具有多種優(yōu)點，如高效塔板數(shù)、快速分離、微量進樣、多模式分離和經(jīng)濟性等。高效塔板數(shù)可以達到105  106片/m，甚至更高；一般在十幾分鐘內(nèi)即可完成分離；進樣所需的樣品體積僅為nL級；一臺儀器可以選用不同的分離模式；實驗消耗的緩沖溶液量很少，維持費用低。此外，毛細管電泳儀的自動化程度較高，操作簡便。
　　然而，毛細管電泳儀也存在一些缺點，如制備能力差、某些檢測方法的靈敏度較低以及電滲流受樣品組成影響導致分離重現(xiàn)性不佳等。盡管如此，毛細管電泳儀在生物化學、藥物分析、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域仍具有廣泛的應用前景。隨著技術(shù)的不斷進步，毛細管電泳儀的性能和應用范圍將進一步得到拓展。

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