毛細管電泳及其應用（capillaryelectrophoresis，CE）（圖）

一、毛細管電泳的概述：

毛細管電泳又稱高效毛細管電泳，它是在熔融的石英毛細管（內徑為25～100μm）中進行電泳，其管內填充緩沖液或凝膠，是近年來進展最快的分析方法之一。

毛細管電泳是電泳技術和現代微柱分離相結合的產物，它具有效率更高、速度更快、樣品和試劑消耗量特少的特性。

毛細管電泳儀的基本結構：

1、高壓電極槽與進樣機構  2、填灌清洗機構  3、毛細管  4、檢測器   5、鉑絲電極   6、低壓電極槽   7、恒溫機構    8、記錄/數據處理

毛細管的結構：毛細管電泳通常使用內徑為25～100μm的彈性（聚酰亞胺）涂層熔融石英管。

毛細管的特點是：容積小；側面/截面積大而散熱快、可承受高電場；可使用自由溶液、凝膠等為支持介質；在溶液介質下能產生平面形狀的電滲流。

二、毛細管電泳的基本原理：

毛細管電泳是以高壓電場（30kV）為驅動力，以毛細管為分離通道。其管內填充了緩沖液或凝膠，根據樣品中各組分之間淌度和分配的差異而實現分離的一類液相分離技術。

在電泳過程中，毛細管兩端插入電極液，此電極液通常與管中的緩沖液一致。正負電極連接至高電壓裝置，進樣時樣品盤移動，使毛細管的進樣端及此端的電極準確插入樣品管中，給予一定電場或壓力后，樣品被吸入毛細管內，然后再將毛細管移至電極液中開始電泳。

在毛細管電泳中，為了維持電荷平衡，溶液中的正離子吸附至石英表面形成雙電子層，當在毛細管兩端施加電壓后，這層正離子趨向負極移動，并帶動毛細管中的溶液以液流形式移向負極（電滲）。

由于毛細管的表面積與體積比大，加上電泳時使用了高壓，電滲在毛細管電泳中具有兩大特點：液體沿著毛細管壁均勻流動，其前沿是平的；攜帶不同電荷的分子朝一個方向移動，中性分子也能隨著電滲一起移動而實現分離。

三、毛細管電泳的檢測技術：

迄今為止，毛細管電泳常用的檢測方法有：紫外-可見光吸收、熒光、電化學、質譜、激光誘導熒光檢測等。

四、毛細管電泳的分離模式：

（一）毛細管區帶電泳（capillary zone electrophoresis，CZE ）：

毛細管和電極槽內充有相同組分和相同濃度的電解質溶液（緩沖液）。它是最基本、應用最普遍的一種分離模式，尤其對于親水多肽的分離具有一定的優越性。

（二）微團電動毛細管色譜（micellar electrokinetic capillary chromatography，MECC）：

通常有一些離子型表面活性劑（如SDS）加到緩沖液中，這類分子一端為親水基團，其余部分為疏水內核，親水基團在表面，中性粒子因其本身疏水性不同而得以分離。

（三）毛細管等電聚焦（capillary isoelectric focusing，CIEF）：

選用內壁中性共價涂層消除電滲的毛細管，利用兩性電解質形成pH梯度。CIEF具有較高的分辨力。

（四）毛細管篩分電泳（capillary sieving electrophoresis，CSE）：

在毛細管內填充了多聚物作為分離介質，如甲基纖維素對分子的泳動起著阻礙作用。其作用機制類似平板電泳凝膠的篩網作用，大分子較小分子所受的阻礙大，泳動速度減慢。

（五）非水毛細管電泳（nonaqueous capillary electrophoresis，NACE）：

利用純有機溶劑（甲酰胺及其衍生物、乙腈、醋酸、甲醇、二甲亞砜等）或混合試劑替代水介質來完成樣品的電泳分析。NACE主要用于分析不易溶于水而易溶于有機溶劑的物質，分離在水溶劑中淌度十分相似的物質，研究在水中難以發生的反應等。

（六）毛細管陣列電泳（capillary array electrophoresis，CAE）：

CAE是在常規CE原理和技術的基礎上，結合微型制造技術設計出來的一種檢測技術由微通道或反應池等構成通道型微陣列芯片，通過加載生物樣品，進行一種或連續多種反應，達到快速高效分析的目的，是一種新型的生物芯片。

（七）免疫親和毛細管電泳（immunoaffinity capillary electrophoresis，ACE）：

ACE是把蛋白質（抗原或抗體）事先固定在毛細管柱內，利用抗原-抗體的特異性識別反應，CE的高效、快速分離能力，LIF的高靈敏度來分離檢測樣品混合物中能與固定化蛋白質特異結合的組分。

五、影響毛細管電泳分析精密度的因素：

積分軟件的影響
　　沖洗程序的影響
　　溫度控制的影響
　　進樣的影響