毛细管电泳芯片高压电源系统
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毛细管电泳仪核酸分离分析毛细管电泳仪核酸分离分析是一种广泛应用于生物技术和生物医学研究领域的分析方法。
它通过将DNA、RNA或其他核酸样品注入到毛细管中,利用电场的作用使核酸在毛细管内迁移,在电泳分离过程中根据核酸分子的大小、电荷和构象差异,实现对核酸样品的分离和定量分析。
本文将从毛细管电泳仪的原理、实验操作和应用领域三个方面展开介绍。
一、毛细管电泳仪的原理毛细管电泳仪是以电泳为基础的仪器设备,主要由高压电源、注射器、分离柱、检测器和数据处理系统等组成。
核酸样品首先通过注射器被导入到毛细管内,然后通过电场力将核酸分子在毛细管内迁移。
毛细管内的分离柱起到了筛选和分离核酸的作用,不同长度或不同带电性质的核酸分子将被分离开来。
分离完成后,检测器会检测样品,根据检测信号进行数据处理和分析。
二、毛细管电泳仪的实验操作1. 样品制备:将待测核酸样品提取并纯化,测定浓度和纯度。
2. 缓冲液的配制:根据实验需要选择合适的缓冲液,调节缓冲液的pH值和离子强度,以优化分离效果。
3. 毛细管的选择:根据样品特性和分离目标,选择合适的毛细管材料、内径和长度。
4. 样品注入:使用专用注射器将核酸样品注入到毛细管中。
5. 分离条件设置:根据样品的性质和实验需要,设置适当的分离电压、电流和温度等条件。
6. 分析与结果解读:根据检测器所得到的信号,进行数据处理和结果解读。
三、毛细管电泳仪的应用领域毛细管电泳仪核酸分离分析广泛应用于生命科学研究、医药领域以及法医学等领域。
具体应用包括但不限于以下几个方面:1. 生物医学研究:在基因工程、遗传学、分子生物学等领域中,毛细管电泳仪被广泛应用于核酸样品的分离、纯化和测序等方面。
2. 临床诊断:毛细管电泳仪可用于检测和分析人体内的基因突变、染色体异常等,对临床疾病的诊断、预测和治疗具有重要意义。
3. 食品安全监测:毛细管电泳仪可以对食品中的转基因成分、有害物质和添加剂等进行快速准确的分析,为食品安全监测提供科学依据。
毛细管电泳(CE)又叫高效毛细管电泳(HPCE), 是近年来发展最快的分析方法之一。
是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分析技术。
毛细管电泳是将电泳的场所置于毛细管中的一种电泳分离方法,它的装置结构通常由高压电源、铂电极、缓冲液池、样品池、毛细管、检测器和分析记录仪构成。
毛细管电泳分离的基本流程有进样、分离和检测三步骤。
进样:毛细管电泳的基本装置是一根充满电泳缓冲液的毛细管,与毛细管两端相连的两个小瓶微量样品从毛细管的一端通过“压力”或“电迁移”进入毛细管;
分离:电泳时,与高压电源连接的两个电极分别浸人毛细管两端小瓶的缓冲液中。
样品朝与自身所带电荷极性相反的电极方向泳动。
各组分因其分子大小、所带电荷数、等电点等性质的不同而迁移速率不同,依次移动至毛细管输出端附近的光检测器,检测、记录吸光度,并在屏幕上以迁移时间为横坐标,吸光度为纵坐标将各组分以吸收峰的形式动态直观地记录下来;检测的原理基于被测组分和背景电解质的吸光度不同,当被测组分通过检测窗时,吸光度发生的变化服从朗伯-比尔定律,即在一定的实验条件下,吸光度与被测组分的浓度成正比。
毛细管电泳的基本原理及应用摘要:毛细管电泳法是以弹性石英毛细管为分离通道,以高压直流电场为驱动力,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的电泳分离分析方法。
该技术可分析的成分小至有机离子、大至生物大分子如蛋白质、核酸等。
可用于分析多种体液样本如血清或血浆、尿、脑脊液及唾液等,比HPLC 分析高效、快速、微量。
关键词:毛细管电泳原理分离模式应用1概述毛细管电泳(Caillary Electrophoresis)简称CE,是一类以毛细管为分离通道,以高压直流场为驱动力的新型液相分离分析技术。
CE的历史可以追溯到1967年瑞典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 Electro-phoresis,CZE)。
但他没有完全克服传统电泳的弊端[1]。
现在所说的毛细管电泳(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。
毛细管电泳和高效液相色谱(HPLC)一样,同是液相分离技术,因此在很大程度上HPCE与HPLC可以互为补充,但是无论从效率、速度、样品用量和成本来说,毛细管电泳都显示了一定的优势毛细管电泳(C E)除了比其它色谱分离分析方法具有效率更高、速度更快、样品和试剂耗量更少、应用面同样广泛等优点外,其仪器结构也比高效液相色谱(HPLC)简单。
C E只需高压直流电源、进样装置、毛细管和检测器。
毛细管电泳具有分析速度快、分离效率高、试验成本低、消耗少、操作简便等特点,因此广泛应用于分子生物学、医学、药学、材料学以及与化学有关的化工、环保、食品、饮料等各个领域[2]。
分析化学毛细管电泳法第二十章毛细管电泳法电泳(Capillary Electrophoresis,CE)是电介质中带电粒子在电场作用下以不同的速度向电荷相反方向迁移的现象,利用这种现象对化学组分进行分离分析的技术称为电泳技术。
电泳作为一种技术出现,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,他利用电泳技术第一次从人的血清中分离出白蛋白、a球蛋白、b球蛋白和g球蛋白。
A.Tiselius对电泳技术的贡献,使他获得了1948年诺贝尔奖。
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 Electro-phoresis,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(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。
毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进:1、采用了几十微米小内径的毛细管;2、采用了高达数千伏的电压。
由于毛细管内径小,表面积和体积的比值大,易于散热,因此可减少焦耳热的产生,可采用电压电场,电压升高,电场推动力大,可进一步使柱径变小,柱长增加,柱效增加,理论塔板数高达几十万块/米。
第一节毛细管电泳基础理论一、电渗和电渗流毛细管电泳所用的石英毛细管柱,在pH>3的情况下,其内表面带负电,和缓冲液接触时形成双电层,在高压电场的作用下,形成双电层一侧的缓冲液由于带正电荷而向负极方向移动形成电渗流。
高通量全自动毛细管电泳分析系统技术参数1.主要用途:1.1 用于高通量动植物基因组核酸扩增产物微卫星片段大小分析,即SSR分析。
1.2 用于农业育种反向遗传学辐射或化学诱变突变体筛查,即Tilling分析。
1.3 用于常规DNA/RNA或扩增产物片段大小定性定量分析。
1.4 用于二代测序(NGS)过程中基因组DNA及文库的质控(定性定量)。
1.5 RNA定性定量分析。
1.6 质粒DNA分析、CAPS/RAPD分析。
1.7 同时具备定性和定量的功能。
2. 工作条件2.1 环境温度: 15到25°C2.2电源:100-240 VAC, 50-60Hz2.3湿度:小于80%3.技术指标3.1*自动进样系统标准要求:标准SBS格式96孔板装载样品,12个样品同时进样,同时检测。
3.2进样系统配置要求:3 x 96样品进样托盘,可实现无人值守下288个样本连续进样分析。
3.3*毛细管电泳分离技术,12通道毛细管长度55cm或者80cm。
片段大小分辨率2bp(小于300bp片段)3.4全自动仪器,每次标本分析都更换新的分离胶。
3.5分析前全自动灌胶。
3.6全自动进样。
3.7全自动进Marker和Ladder。
3.8分析结束后全自动清洗毛细管。
3.9分析结束后全自动将毛细管置入毛细管保存液中。
3.10标准分析时间:15分钟内完成12个样本的分析检测(小于3kbp样本)3.11*检出限:5 pg/µL,即2ul上述单组分标本稀释12倍后进样,可测出信噪比大于10:1的信号。
3.12动态范围:从最小至最高优于3个数量级。
3.13样品要求:PCR产物、基因组DNA、RNA 等。
样品无需纯化除盐等后处理,直接进样分析。
3.14*可检测DNA范围:1~100000bp。
最大可测到10万碱基对,可对gDNA基因组DNA进行质控检测。
3.15*突变检测灵敏度:可检测1000bp大小的DNA片段中1个碱基突变的存在以及8个混合样本中1个突变样本的存在。