毛细管电泳实验常见问题解答
多重荧光PCR-毛细管电泳进行微卫星不稳定性分析中的常见问题
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临 床 与 实验 病 理 学 杂 志
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3 收稿 1 期
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基 金 项 目 :浙 江 省 科 技 厅 国 际 合 作 项 目 ( 2 0 0 7 C2 4 0 0 9 ) 浙 江 省 科 技 厅 重 大 科技专 项 和 优先 主 题 项 目 ( 2 0 0 7 C 1 3 0 2 0 )
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毛细管电泳实验讲义
毛细管电泳实验讲义实验目的:1 进一步理解毛细管电泳的基本原理;2 熟悉毛细管电泳仪器的构成;3 了解影响毛细管电泳分离的主要操作参数。
实验原理:1.电泳淌度毛细管电泳(CE)是以电渗流 (EOF)为驱动力,以毛细管为分离通道,依据样品中组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一种液相微分离技术。
离子在自由溶液中的迁移速率可以表示为:n=mE (1)式中n是离子迁移速率,m为电泳淌度,E为电场强度。
对于给定的荷电量为q)和通过介质所受到的离子,淌度是其特征常数,它由离子所受到的电场力(FE)的平衡所决定。
的摩擦力(FF=qE (2)FE对于球形离子:=-6phrn (3)FF式中h为介质粘度,r为离子的流体动力学半径。
在电泳过程达到平衡时,上述两种力方向相反,大小相等:qE= -6phrn (4)将式(4)代入式(1),得:(5)因此,离子的电泳淌度与其荷电量呈正比,与其半径及介质粘度呈反比。
带相反电荷的离子其电泳淌度的方向也相反。
需要指出,我们在物理化学手册中可以查到的离子淌度常数是绝对淌度,即离子带最大电量时测定并外推至无限稀释条件下所得到的数值。
在电泳实验中测定的值往往与此不同,故我们将实验值称)。
有些物质因为绝对淌度相同而难以分离,但我们可以通过改为有效淌度(me变介质的pH值,使离子的荷电量发生改变。
这样就可以使不同离子具有不同有效淌度,从而实现分离。
下文中所提到的电泳淌度除特别说明外,均指有效淌度。
2.电渗流和电渗淌度电渗流(EOF)是CE中最重要的概念,指毛细管内壁表面电荷所引起的管内液体的整体流动,来源于外加电场对管壁溶液双电层的作用。
在水溶液中多数固体表面根据材料性质的不同带有过剩的负电荷或正电荷。
就石英毛细管而言,表面的硅羟基在pH大于3以后就发生明显的解离,使表面带有负电荷。
为了达到电荷平衡,溶液中的正离子就会聚集在表面附近,从而形成所谓双电层,如图1所示。
这样,双电层与管壁之间就会产生一个电位差,叫做Zeta电势。
毛细管电泳实验常见问题解答
毛细管内缓冲溶液流出造成电流泄漏
更换新毛细管,并用水清洗光纤头及检测窗口
毛细管无断裂
实验环境湿度过大
使用抽湿机,并打开仪器Cartridge Cover;如果没有抽湿机可以使用空调,在湿度过大的情况下可在仪器关闭时放置干燥剂,但是在仪器运行时一定要将干燥剂取出
8无法加气压
检查瓶塞是否盖紧或更换瓶塞
现象
检查方案
检查现象/结果
可能原因
解决方法
1无样品峰出现
检查电流是否稳定
没有电流
毛细管堵塞或断裂
用水冲洗毛细管,并观察是否有水流出,若无水流出请拆下卡盒检查毛细管两端和窗口是否断裂;毛细管没有断裂的话可以用水反向高压冲洗以试图解决此问题。缓冲溶液需要过滤,将样品过滤或者离心去除其中的颗粒。
电流波动很大,直至几乎消失
更换后问题解决
瓶塞老化,失去弹性
请购买新的瓶塞,并注意瓶塞不可烘干,只能自然晾干
瓶颈处有液体,导致瓶塞易滑
向瓶中装液体时不要过满,也不要沾湿瓶颈
若瓶塞无问题,可先采用真空方式,若真空方式可以使用,但压力仍不可用
压力系统问题
请联系工程师
9迁移时间可重复但峰面积重复性不好
重新切割毛细管两端
若问题解决
毛细管入口处不平
重新切割毛细管入口,注意毛细管切割方法,不可以用力过猛或反复刮擦
问题依然存在,尝试电动进样
若电动进样可保持重现,则压力控制或气路存在问题
请联系工程师
10毛细管或电极易折断
检查瓶盖是否老化
瓶盖老化
购买新的瓶盖
电极是否不垂直
电极不垂直
将电极拉直
11冷却液泄漏
检查卡盒内垫圈和卡子
漏装或装错顺序
毛细管分析常见问题的解决.doc
毛细管分析常见问题的解决一、峰丢失可能的原因及应采用的排除方法1.注射器有毛病,用新注射器验证。
2.未接入检测器,或检测器不起作用,检查设定值3.进样温度太低,检查温度,并根据需要调整4.柱箱温度太低,检查温度,并根据需要调整5.无载气流,检查压力调节器,并检查泄漏,验证柱进品流速6.柱断裂,如果柱断裂是在柱进口端或检测器末端,是可以补救的,切去柱断裂部分,重新安装二、前沿峰1.柱超载,减少进样量2.两个化合物共洗脱,提高灵敏度和减少进样量,使温度降低10~20度,以使峰分开3.样品冷凝,检查进样口和柱温,如有必要可升温4.样品分解,采用失活化进样器衬管或调低进样器温度三、拖尾峰1.进样器衬套或柱吸附活性样品:更换衬套。
如不能解决问题,就将柱进气端去掉1~2圈,再重新安装2.柱或进样器温度太低:升温(不要超过柱最高温度)。
进样器温度应比样品最高沸点高25度3.两个化合物共洗脱:提高灵敏度,减少进样量,使温度降低10~20度,以使峰分开4.柱损坏:更换柱5.柱污染:从柱进口端去掉1~2圈,再重新安装四、只有溶剂峰1.注射器有毛病:用新注射器验证。
2.不正确的载气流速(太低):检查流速,如有必要,调整之3.样品太稀:注入已知样品以得出良好结果。
如果结果很好,就提高灵敏度或加大注入量。
4.柱箱温度过高:检查温度,并根据需要调整5.柱不能从溶剂峰中解析出组分:将柱更换成较厚涂层或不同极性6.载气泄漏:检查泄漏处(用肥皂水)7.样品被柱或进样器衬套吸附:更换衬套。
如不能解决问题,就从柱进口端去掉1~2圈,并重新安装五、宽溶剂峰1.由于柱安装不当,在进样口产生死体积:重新安装柱。
2.进样技术差(进样太慢):采用快速平稳进样技术。
3.进样器温度太低:提高进样器温度。
4.样品溶剂与检测相互影响(二氯甲烷/ECD):更换样品溶剂。
5.柱内残留样品溶剂:更换样品溶剂6.隔垫清洗不当:调整或清洗7.分流比不正确(分流排气流速不足):调整流速六、假峰1.柱吸附样品,随后解吸:更换衬管,如不能解决问题,就从柱进样口端去掉1~2圈,再重新安装。
Sebia MINICAP毛细管电泳仪的常见故障及维护
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第 2 卷 第 3期 8 21 0 0年 6月
实 验 与 检 验 医 学
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SbaMI IA ei N C P毛细管 电泳仪的常见 故障及维 护
供参 考
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白 电泳 该 仪 器设 计 理 念新 。 度 快 , 果 精 确 , 定 性 好 并 速 结 稳 且 维 护 简单 . 一款 理 想 的 电泳 仪 。对 该 仪 器使 用 近 一 年 来 . 是 总 体 运行 良好 .然 而在 日常 工 作 中 也 出现 一些 报警 和 故 障 。 现 将 使 用 过程 中 出 现 的 故 障 和处 理 方法 及 经 验 介 绍 给 大 家 .
电泳常见问题及处理方法
电泳常见问题及处理方法电泳是一种常用于分离生物分子的实验技术,但在实验过程中常常会遇到一些问题。
以下是电泳实验中常见问题及相应的处理方法:**1. ** 电流不稳定或电流为零:- **可能原因:** 电源故障、电极接触不良、电极泄露或电极材料老化。
- **处理方法:**-检查电源设备,确保其正常工作。
-检查电极接触情况,确保良好接触。
-替换老化的电极材料。
**2. ** 样品移动过快或过慢:- **可能原因:** 缓冲液浓度、电场强度、电泳时间等因素影响。
- **处理方法:**-调整缓冲液的浓度,确保适当的离子浓度。
-调整电场强度。
-控制电泳时间,确保合适的分离时间。
**3. ** 电泳带模糊或扩散:- **可能原因:** 样品浓度过高、电场强度过大、电极材料老化等。
- **处理方法:**-减少样品浓度。
-降低电场强度。
-更新电极材料。
**4. ** 电泳带畸变:- **可能原因:** 缓冲液PH值不合适、电极材料污染、样品准备不当等。
- **处理方法:**-调整缓冲液PH值。
-清理电极材料。
-重新准备样品。
**5. ** 电泳槽泄露:- **可能原因:** 电泳槽密封不良、槽体老化等。
- **处理方法:**-检查槽体密封情况。
-更换老化的槽体。
**6. ** 电泳带粘在电极上:- **可能原因:** 电极表面污染、电场强度过大等。
- **处理方法:**-清理电极表面。
-降低电场强度。
**7. ** 电泳结束后凝胶上有色斑:- **可能原因:** 染色不充分、凝胶中存在异物等。
- **处理方法:**-加强染色过程。
-小心操作,避免在凝胶中引入异物。
**8. ** 凝胶破裂:- **可能原因:** 凝胶制备不当、电场强度过大等。
- **处理方法:**-仔细制备凝胶,确保无气泡。
-降低电场强度。
电泳实验中出现问题时,及时采取正确的处理方法是确保实验成功的关键。
通过检查设备、调整实验条件和注意样品制备,可以有效避免或解决电泳过程中的常见问题。
影响毛细管电泳分析结果精密度的因素及其控制-中国现代应用药学
石英毛细管的清洗 毛细管首次使用或长时间不用后重新使用 应清洗毛细
管内壁表面并用稀碱液活化 因为迁移时间的精密度与分析 前或分析中毛细管内表面的预处理有关 ∀ 一般使用浓度为
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的盐酸 !氢氧化钠溶液和高纯水按一定程序 因为酸液中的 对管壁上吸附的阳离子有很
冲洗即可
6 2
强的置换能力 碱液对去污及活化管壁作用显著 ∀ 石英毛细管的冲洗 石英毛细管内壁具有硅羟基 它是构成氢键吸附并使毛 细管内电解质产生电渗流的重要原因 ∀ 电泳分析过程中的 管壁吸附现象通常不可避免并具有很大的随机性 ∀ 当吸附 发生时 被吸附的分子影响毛细管的表面性质 使电渗流改 变 液流紊乱并影响到组分的峰形 出现谱带展宽 !响应及分 离度下降 !迁移时间改变等现象 ∀ 冲洗程序可以清除记忆效 应 使管壁状态复原 ∀ 具体的冲洗程序应根据实验情况灵活 设计 ∀ ∞ 等 ≈ 系统地研究了不同冲洗技术在多种离子 测定中对迁移时间和校正峰面积精密度的影响 结果表明 冲洗操作可稳定和改善迁移时间的重复性 ∀ 通过选择合适 的冲洗措施 毛细管内表面被恢复 吸附的溶质分子被消除 从而提高了迁移时间的重复性 ∀ 采用 氧化钠溶液 !
4 3
进样的影响
≤ ∞ 的进样方式有流体动力学进样和电迁移进样 前者
值可起到
是最常用的进样方法 它主要是压力进样 当用压力进样时 进样体积是样品缓冲液黏度 !所用压力及进样时间的函数 进样量与淌度无关 所用压力的变化通过调整进样时间自动 补偿 ∀ 文献 ≈ 给出了三种进样时间进样重复性的比较 结 果表明 进样 的重复性优于 及
的吸收低 ≈ 自身的淌度低 即分子大而荷电小 以减少电流 的产生 …为了达到有效的进样和合适的电泳淌度 缓冲液 的 位∀ 值至少必须比被分析物质的等电点高或低 个 单 只要条件允许就尽可能采用酸性缓冲液 因在低 缓冲体系 ∀ 的
毛细管电泳实验报告(含预习报告)
毛细管电泳实验报告(含预习报告)
系别____________ 学号 ________ 姓名 _________
组别 ____ 同组姓名 ___________________
实验日期年月日星期____ 得分____
1 实验目的
2 实验原理
3 预习报告
3.1请试回答以下问题
试列举影响电渗流(大小和/或方向)的几个主要因素:___________________;
决定离子电泳淌度的参数:,,。
3.2 查找下列物质的pKa值,并初步判断出峰顺序
苯甲醇:,苯甲酸:,水杨酸:,对氨基苯甲酸:
预测出峰顺序:
3.3进样前使用三种溶液对毛细管冲洗的目的分别是什么?
3.4 试列举毛细血管电泳的主要优势和劣势。
4 实验仪器及条件
仪器型号:
毛细管总长:毛细管有效长度:检测波长:
分析电压:进样压力:进样时间:
5 实验内容
6 数据处理
6.1 数据记录
6.2 各组分浓度计算(单点外标定量法)
计算公式:
6.3 各组分淌度计算
表观淌度计算公式:
有效淌度计算公式:
7 结论及讨论
(试讨论:1.判断在另外两种缓冲液下,各个峰的归属,并对各个组分迁移时间的变化做出合理分析和讨论;2. 判断哪个组分可以作为电渗流标记物,并试根据淌度结果说明之)
8 参考文献
(附:电泳谱图)。
电泳仪的故障
高效毛细管电泳仪实验过程中常见问题解答序号现象可能原因纠正措施1电源开启后毫无反应1.电源没接通2.保险丝已断将仪器插头从电源插座中取出,确认插座里有电,检查保险丝,更换电源线。
2 电流指示为零电极断掉,弯曲或没有插对更换、校正、重插。
3仪器实验过程中电流不稳或电流指示远底于正常值,但电压值正常1.毛细管堵塞2.毛细管中无缓冲溶液3.毛细管破裂4.电压未加5.仪器参数设定错误6.柱内有大气泡7.用水做溶剂配样,在压力进样时将一部分水压入缓冲溶液中重新用HCl、NaOH清洗毛细管或剪去进样端小段毛细管,如果仍旧不能清洗,更换毛细管。
检查毛细管是否浸在缓冲溶液中。
更换毛细管。
检查电压值。
重新设定仪器参数。
重新注入缓冲溶液。
用稀释的运行缓冲溶液代替水配样。
4 电流指示过高毛细管柱过热用干净缓冲溶液冲洗毛细管柱,使之冷却。
5电流指示不断变化1.毛细管内有许多小气泡2.环境温度过高或过底,通风不好重新注入缓冲液。
调整环境温度,最好使用控温装置。
6恒压操作时电压显示值闪动电流设置过底重新设置电流值。
7电泳谱图上没有出现峰1.样品浓度太低或体积太小2.样品被管壁严重吸附3.毛细管检测窗与检测器光路未对准4.信号线连接错误增加样品浓度或样品体积。
对毛细管壁进行修饰处理。
取出毛细管,重新安装。
检查信号线连接情况。
8基线漂移或噪声较大1.毛细管被污染或未清洗2.毛细管柱的光学窗口被污染3.有小气泡4.操作电压太高5.缓冲溶液浓度太大6.缓冲溶液或样品中有小颗粒物质7.毛细管有很小裂缝8.检测器灯源老化9.接地问题10.检测器参数设定错误11.数据系统设定错误用0.5mol/LNaOH溶液、水、缓冲液清洗毛细管。
取下检测池,清洗光学透镜。
缓冲溶液脱气。
降低操作电压。
降低冲溶液浓度。
过滤缓冲溶液或样品溶液并检查缓冲溶液与样品是否发生作用。
更换毛细管。
更换灯源。
将检测仪和电泳仪连接在同一电源上。
检查检测器参数设定值。
重新设定数据处理参数。
高效毛细管电泳思考题和答案解析
【参考答案】对蛋白质而言,有较多的疏水基,吸附问题特别严重,减小毛细管对 蛋白质的吸附作用的方法和途径:1)增加缓冲溶液浓度;2)加入两性离子物质代替强 电解质,两性离子一端带正电,另一端带负电,带正电一端与管壁负电中心作用,浓度 约为溶质的 100-1000 倍时,抑制对蛋白质吸附,又不增加溶液电导,对电渗流影响不 大;3)在极端 pH 下电泳;4)对毛细管内壁改性。 11、简述自由溶液毛细管区带电泳中常用添加剂的种类及其作用。 【参考答案】见表 9
【参考答案】问题出现的原因:1)毛细管内产生的焦耳热过高;2)毛细管壁对溶 质产生了的吸附作用过强;3)近样方式不正确;4)没有提高运行缓冲溶液的更换频率; 5)没有优化冲洗程度和缓冲液组成。 4、什么是焦耳热?焦耳热的存在对毛细管电泳有什么影响?在毛细管电泳中,可以采 取哪些方法降低焦耳热? 【参考答案】焦耳热是指电流通过电泳介质而产生的热量;焦耳热的存在对毛细管 电泳产生的影响: 使电泳分离介质温度分布不均匀, 引起溶液对流, 从而导致区带展宽, 降低分离效率。焦耳热随电压的升高而增大,柱内径是影响焦耳热的一个重要因素, 内 径越小,焦耳热的影响越小,缓冲溶液的浓度增加,焦耳热也越大,故可以采取降低焦 耳热的措施有:使用较低的操作电压,采取尽可能小的柱内径、使用较低浓度的缓冲溶 液和控制散热。 5、高效毛细管电泳与高效液相色谱在分离方面有那些差异? 【问题分析】高效毛细管电泳是以高压电场为驱动力,毛细管为载体(分离通道) ,依据样品
【问题分析】毛细管电泳(CE)又称高效毛细管电泳(HPCE),是指以毛细管为分离室,以高压电 场为驱动力的一类新型现代电泳技术。毛细管电泳引入高的电场强度,改善了分离质量,具有分离 效率高、速度快和灵敏度高等特点,而且所需样品少、成本低,更为重要的是,它又是一种自动化 的仪器分析方法。毛细管电泳法与高效液相色谱一样同是液相分离技术,在很大程度上两者互为补 充,但无论从效率、速度、用量和成本来说,毛细管电泳法都显示了它独特的优势。毛细管电泳分 离技术与传统的平板电泳和现代液相色谱分离技术相比具有很多优点:1.高效(105-107 理论塔板数 /米) ;2.快速(几十秒至几十分钟) ;3.分离模式多,选择自由度大;4.分析对象广,从无机离子到整 个细胞;5.高速自动化;6.样品需量小,无环境污染,运行成本低。 毛细管电泳的分离条件一般包括缓冲液、电渗控制、电场强度、温度、分离模式等。 1)分离电压, 一般在毛细管柱的长度确定时,随着分离电压的增加,电渗流和电泳速度的绝对 值都将增加。迁移时间缩短。同时升高电压,毛细管电泳电流增加,产生的焦耳热增加,使溶液内 部产生温度梯度,从而影响柱效。因此适宜的电压是毛细管电泳所必须的。 2)电泳缓冲液 :电泳 分离过程是在缓冲液中进行的,缓冲液直接影响离子的迁移和最后的分离,甚至影响进样过程。选 择缓冲液要遵循如下原则: (1)在所选择的 pH 范围内有很好的缓冲容量(2)较低的背景吸收(3) 自身的淌度低,即分子体积大,电荷小,这样产生的焦耳热小,有利于提高柱效(4)只要条件允许, 尽量采用酸性溶液,有利于获得较小的电渗流淌度和较大的分离度。缓冲液的浓度是一个很重要的 指标,增加浓度,可以使离子强度增加,可以明显增加缓冲液的容量,减小溶质组分与毛细管内壁 的相互作用,改变迁移时间,改善分离。但是当浓度增加时,毛细管电泳电流增加,焦耳热增加, 影响分离度。 添加剂 :添加剂是 CE 中一个十分重要的控制因素,表面活性剂是使用最多的一种。表面活性 剂均可用于毛细管区带电泳和毛细管胶速电动色谱中,前者的表面活性剂的浓度低于其临界胶速浓 度,后者则相反。后者主要用作准固定相。常用的有 SDS、十六烷基三甲基季氨溴、三羟基甲基氨 基甲烷(Tris) 、2-(吗啉)乙烷磺酸(MES) 、甲基纤维素、PEG 等。 有机溶剂也可被广泛用作添加剂,不同有机溶剂的作用各不相同。有机溶剂的加入可以明显的 减少电渗流速度,使分离度增加。它还可以增加有机样品的溶解度,改变选择性。常用的有甲醇、 乙醇、乙腈、三氟乙酸酐等。 4)温度 :在 CE 中,温度的影响主要通过粘度体现出来,淌度是粘 度的函数,因此温度的控制非常重要。
SebiaMINICAP毛细管电泳仪的常见故障及维护_刘素兰
进行沟通;其中,实验室认可工作所需经费巨大,尤其是质控 费用、仪器维护费用等,对于国内大多数实验室难以承担。 并 且许多医院对辅临科室的重视程度不够,投入的发展经费往 往较少,一旦盲目启动实验室认可工作,将大大增加科室成 本,减少经济效益,降低工作人员福利待遇,最终以失败告 终。 另外,临床科室对检验前质量控制的认识十分淡薄,对样 本采集及运送的重要性理解不够,临床实验室在医院的地位 较低,导致绝大多数医院检验科的检验前质量控制工作很难 得到临床科室的支持与配合。
如下: 1 准备 (1)运行 1 次 Capiclean 循环清洗取样针;(2)进入
测试模式,选择‘Test Cycle’窗口;(3)在转盘的 28 号位,放上 1 个 5ml 的试管, 在此管中放 1 个加有 100μl 蒸馏水的子弹 头。
2 定 标 (1) 选 择 C27 ‘Sample Probe Capacitive Detection Calibration (DCN)’;(2)检查并选上 ‘start 1 cycle’;(3)检查并 选 上 ‘auto ‐ stepping’; (4) 点 击 ‘START selected CYCLE’; (5)当出现提示信息 ‘Mini‐cycle 27, Step 5 finished !!! ’时 , 此 定 标 结 束 ;(5)点 击 ‘Data Display’检 查 定 标 参 数 ,临 界 值 (Thresh.)必须在 200 和 400 之间;(6)退 出 测 试 模 式 并 自 动 重 启仪器即可。
1.2 医院能否为科室 提 供 充 足 的 空 间 资 源 ,并 对 实 验 室 结 构进行合理改造,以保证能够符合生物安全要求。
1.3 医院能否积极协 调 检 验 科 与 临 床 科 室 的 关 系 ,保 证 检 验科实验室认可工作能够得到外界的大力支持,有利于按要 求做好检验前及检验后的各项工作。
毛细管电泳仪的操作指南和分离条件设置技巧
毛细管电泳仪的操作指南和分离条件设置技巧毛细管电泳是一种常用于分离和检测生物大分子的技术。
毛细管电泳仪是进行毛细管电泳实验的重要仪器,准确的操作和合理的分离条件设置对于实验的成功和结果的准确性至关重要。
本文将为您介绍毛细管电泳仪的操作指南和分离条件设置的技巧。
I. 毛细管电泳仪操作指南毛细管电泳仪操作指南包括样品准备、仪器预热和校准、样品注入和分离过程等步骤。
1. 样品准备样品的准备是毛细管电泳的第一步,对于不同的样品可以选择不同的处理方法。
常见的样品处理包括蛋白质的脱盐和浓缩、核酸的纯化等。
在样品处理过程中,要注意保证样品的纯度和浓度,以免对后续的分离和检测造成影响。
2. 仪器预热和校准在进行毛细管电泳实验前,需要预热和校准仪器。
预热的目的是使仪器温度达到设定的实验温度,通常在室内使用的毛细管电泳仪温度范围为15-30摄氏度。
校准的目的是确保仪器的稳定性和准确性,包括流速的校准、电场的校准等。
3. 样品注入样品注入是将处理好的样品导入毛细管的过程。
样品注入可以采用手动或自动注射的方式。
在样品注入过程中,要注意使样品均匀注入毛细管内,并避免产生气泡。
4. 分离分离过程是毛细管电泳的关键步骤。
在分离过程中,通过控制电压和电流来实现样品分离。
通常,高电压和电流可以加快分离速度,但也容易产生热量,影响分离结果。
因此,在分离过程中,要根据样品性质和分离要求来选择合适的电压和电流条件。
II. 分离条件设置技巧合理的分离条件的设置对于毛细管电泳实验的成功和结果的准确性至关重要。
以下是一些分离条件设置的技巧。
1. 电压和电流设置电压和电流的设置是影响分离速度和分离效果的重要因素。
一般情况下,较高的电压和电流可以加快分离速度,但也容易产生热量,影响分离结果。
因此,在设置电压和电流时,要根据样品的性质和分离要求来选择合适的数值。
2. 缓冲液选择缓冲液是毛细管电泳中重要的组成部分,可以影响分离效果和样品的稳定性。
在选择缓冲液时,要考虑到样品的性质和分离要求,不同的样品可能需要不同的缓冲液pH值和离子浓度。
电泳中断原因分析
电泳中断原因分析毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE)又称高效毛细管电泳(high perform ance capillary electrophoresis,HPCE),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离技术。
毛细管电泳实际上包含电泳、色谱及其交叉内容,它使分析化学得以从微升水平进入纳升水平,并使单细胞分析,乃至单分子分析成为可能。
毛细管电泳技术的不断发展,毛细管电泳仪也越来越多的得到了大家的认同,但往往我们在试验的过程中经常会遇到一些问题,如样品的重现性,运行时的电流波动,阻碍电泳进一步发展的重要问题,及时的解决电泳的相关问题,对电泳的发展乃是分析化学的未来有这重要的现实意义。
毛细管电泳是在高压的作用下,以毛细管为分离通道,柱子中充满着缓冲溶液,毛细管两端浸泡在缓冲溶液的小瓶中,如图1所示,这样就构成了回流,对应的回流也就有了电流,但往往在试验的过成中电流并不像我们想的那样稳定,甚至有断流的现象,接下我们分析一下产生这种现象可能的原因。
图1 毛细管电泳仪示意图可能导致断流的原因:1、毛细管电泳柱子1.1柱子断裂毛细管柱子外壁涂有聚亚酰胺涂层,有很好的韧性,一段这层涂层脱落,毛细管柱子将失去原有的韧性,变得很脆,很容易折断。
取毛细管柱子时千万不要用利器划柱子,否则柱子很容易在划痕处断开。
毛细管柱子断裂后,缓冲溶液从断裂处流出色谱柱子,进而不能构成回路,从而导致电流迅速下降,致使电流中断,分离分析中断。
解决方法:更换柱子(平时更换柱子特别注意,不要用利器划到柱子)图2 断了柱子的毛细管电泳示意图1.2毛细管电泳柱子堵了常用的毛细管电泳柱子内径有50微米、75微米及100微米,内径很小,如果我们在试验的过场中不注意缓冲溶液及样品的纯度,或是使用了粘度很大的缓冲溶液,很容易堵死毛细管柱子,造成电流的中断。
图3柱子被堵后毛细管电泳示意图解决方法:压力反向冲洗柱子、样品及缓冲溶液使用前过滤2、气泡问题2.1缓冲溶液中的气泡我们在配置缓冲溶液时,所选用的水及在配置的过程中会使缓冲溶液溶解少量的气体,当这部分缓冲溶液进入到毛细管柱子内部时,两端加高压,运行一段时间会是缓冲溶液中的气体溢出,使柱子内产生气泡,从而使电流中断。
毛细管电泳的使用注意事项
本使用注意事项仅适用于BECKMAN COULTER P/ACE™MDQ 型号毛细管电泳仪,其他P/ACE 系列毛细管电泳仪用户请斟酌使用。
建议使用BECKMAN COULTERP/ACE™ MDQ 前请务必仔细阅读本使用注意事项、32 Karat 软件使用手册及安装维护指南,以确保仪器的安全稳定运行。
1. 毛细管及卡盒部件1.1. 向卡盒内装毛细管时,要把远离窗口的毛细管一端穿入卡盒1.2. 切割毛细管时不可用刀片把毛细管压断,也不可以来回划割毛细管1.3. 拆换毛细管时,要从近窗口的一端把毛细管拉出1.4. 毛细管的长度调节通过调节冷却软管长度来实现,更换新冷却软管的时候一定要注意两端的O形垫圈不要漏垫,深蓝色的塑料压头是有方向的,如图所示,浅蓝色的螺帽不可旋得过紧1.5. 检测窗口的安装应该是在将毛细管两端卡好并切割完毕以后;PDA 检测器只可使用标识为8的窗口,UV 检测器8 和2 的标识窗口都可以使用。
1.6. UV 及DAD 检测窗口由卡盒的背面向正面插入,且不可插错方向。
检测窗口安装之前一定要确保其内没有保留有未取出的黑色O 形垫圈1.7. UV 及DAD 检测窗口安装后一定要将O 形垫圈装入P/ACE™ MDQ 使用注意事项2. 样品瓶及托盘2.1. 三种标准配置的缓冲溶液及样品瓶各有其相对应颜色的瓶盖,不可混用2.2. 2mL 缓冲溶液瓶的液面高度不得低于1/2,也不可超过瓶颈,标准的液面高度如下图示:2.3. 2mL 缓冲溶液瓶瓶口和瓶颈内部不得沾有液体,如果有液体存在,要将瓶口和瓶颈内壁的液体擦干再盖瓶盖。
此部位的液体残留可能会导致毛细管及电极的折断当发现缓冲溶液瓶盖上有液体时一定要立即擦干或更换2.4. 缓冲溶液瓶盖及样品瓶盖均不可用洗涤剂长时间浸泡或放入烘箱烘干,会导致瓶盖的老化2.5. 用于装废液的样品瓶要及时清理,不可过满,过高的废液量既会污染毛细管,也会造成气路的阻塞2.6. 仪器运行期间不得打开Sample Cover,只有托盘在Load 状态才可以打开Sample Cover 和Cartridge Cover3. 涂层毛细管及试剂盒的使用3.1 涂层毛细管不得使用氢氧化钠溶液冲洗3.2 涂层毛细管不可用火焰烧制窗口3.3 涂层毛细管使用结束后应用纯水冲洗干净,然后从仪器上拆下,连带卡盒放入卡盒盒中,两端浸泡在事先装满水的2ml 缓冲溶液瓶中。
常见问题
3.
测序结果
1.我要用什么软件来打开测序文件? 答:我司的测序结果有以下三种形式文件, (1).ab1,图谱文件,请使用相关软件打开,相关软件下载请到系统“软件下载”处下载。 (2).seq,文本文件,可以记事本形式打开。 (3).txt,文本文件,拼接后的序列都以该形式文件存在。 2.测序结果会在在线系统保留多长时间? 答:本系统只保留测序文件一个月,请及时下载。 3.为什么开始一段序列的信号很杂乱,几乎难以辨别? 答:这主要是因为残存的染料单体造成的干扰峰所致,该干扰峰和正常序列峰重叠在一起;另外,测序 电泳开始阶段电压有一个稳定期,所以经常有 20-50bp 的紧接着引物的片段读不清楚,有时甚至更长。 4. 测序结果怎么找不到我的引物序列? 答:如果找不到测序所用的引物序列。这是正常的,因为引物本身是不被标记的,所以在测序报告中是 找不到的;如果找不到克隆片段中的扩增引物,可能是您克隆的酶切位点距离您的测序引物太近,开始 一段序列很杂,几乎难以辨别,有可能看不清或看不到扩增引物;另外插入片段的插入方向如果是反的, 此时需找引物的互补序列。 5.我的测序结果失败了,你们收费吗? 答:我们只对测序结果标注成功的反应收费,标注失败的反应不收费。 6.我的测序结果为什么会双峰/衰减/弱/无信号? 答:对于测序结果的异常现象,请参考下表。
信号迅速 衰减或中 断
模板二级结构区后 严重的重复结构 模板质量差 质粒样品:引物不匹配
信号极弱 或无信号
引物不适宜测序 模板量不足
7.我的样品菌液 PCR 检测是阳性的,为什么测序结果是空载? 答:菌液或菌落的 PCR 检测假阳性率较高,建议做质粒 PCR 检测。 8.测序结果并不是我预期序列,样品是否污染了? 答:请参考下表。
答:150bp 以下的 PCR 产物纯化和定量都有一定困难,用于测序的 PCR 产物一般不低于 150bp。一个 150bp 的 PCR 产物用于测序,去掉两个引物的序列大约 40 到 50 bp,再加上测序起始端的一些读不好的 碱基,真正能够得到的有用序列不过几十碱基。这只是最理想的假设,这么短片断测序失败的几率非常 大,最佳的方案是克隆后再进行测序。 4.我不清楚我样品的载体用什么通用引物,在你们的载体引物表上也查不到,还有什么方法查询吗? 答:推荐到 /vector-database/ 查询。Google 也是一个不错的选择。
毛细管电泳仪器的相关问题
毛细管电泳仪器的相关问题1:电源部分问题现有的毛细管芯片电源作为芯片毛细管电泳系统的一部分,在整个系统的产品化之前还需要进行相应的改进。
除了整体功能上需要进行一些小的改动之外,在体积、外形、外观以及如何与系统中其他部分进行系统集成,成为一个完整的整体仪器方面还需要做很多工作。
1)现有电源设计方案及功能:现有电源已经实现的功能有:●两个0-20kV CZE系列电源模块输出控制●两个0-2kV MP系列电源模块输出控制以及8路开关信号输出。
●软件控制四路电源输出及实时监测四路电源输出信号。
(软件部分还包括光电倍增管信号的采集)2)现有电源可以改进的部分:(1)去掉CZE系列电源模块,只使用MP系列电源模块。
由于CZE系列电源模块的体积较大,而且现在芯片毛细管电泳使用的电压MP系列的电源模块已经可以满足要求。
(2)电源信号监测部分的改进。
将原来的8位AD改为12位AD,可以监测提高精度,而且如果精度足够,可以将光电倍增管信号采集电路合并进来,可以省去目前光电倍增管信号采集使用的AD转换卡。
(3)控制电路电源的改进。
控制电路需要+15V、+5V、-5V直流电源,MP系列电源模块需要+24V直流电源。
现有电源分别使用两个变压器,并且+24V直流电源使用风扇降温。
可以考虑将两部分合并,减小总体积。
3)改进方案从时间和成本上考虑,我们设计了两种改进方案。
(1)改进方案一:考虑项目的整体时间进度,只对(1)进行改进。
具体工作内容及时间安排如下:●MP系列电源模块直接购买。
●电路原理图及PCB图改进设计(1周)●电路板加工(7-10天)●PC端软件改动(一周以内)●焊接及调试(一周)(2)改进方案二:对1、2、3项都进行改进具体工作及时间安排:●MP系列电源模块购买●电路原理图及PCB图改进设计(2周)●电路板加工(7-10天)●单片机程序改动(1周)●PC端软件改动(1周以内)●焊接及调试(2-3周)2:芯片定位问题1)现有结构需要改进的地方(1)现有芯片结构简单,制造完全靠手工实现,没有定位的基准,导致每块芯片上的毛细管道位置千差万别,在应用时只能够依靠显微镜观察并调整平台位置来进行毛细管道位置的调整,操作起来相对繁琐。
毛细管电泳的原理及应用(第二讲)毛细管电泳的原理及应用.
(2)激 光诱导荧 光检测器 (LIF :激光 的高 光流 量 、聚光性 、单 色性等 特点使 其成 为理想 的激励源 。 常 用 氦-镉 激 光 器 (325nm )和 氩 离 子 激 光 器 (488nm 。对荧光 黄最 低检 测限 为 10- mol/L,约 60000个分子或更低[。 有关LIF的应用可参见最 新文献[1。
5 电化学检测器
电化学检测器 (EC)可避免 CE中光学类检测器 遇到的光程太短 的问题 EC和 LIF同为 CE中灵敏 度最高的检测器 ,其缺点在于商 品化较难 ,至今没有 商品 电化学检测器供 应 。
(1电导检测器 :柱 上电导检测是 在毛细管 壁上 用激 光钻 两 个孔 ,插 上 两根 铂 电极 ,再 将孔 封 住 即 成。其检测限 以 Li+计可达 10-7mol/L 10-18 mol[20]。柱尾检测 则在 分离毛细管后再接上 电导检 测器 。还有 的是将柱尾 电导检测器和 安培检测器组
×10-mol1.3 10-12mol/L 13]。还出现荧光二极 管 阵 列检 测 器[4和 LIF/电荷 藕 合 器 件 (CCD)系 统[1],对 FITC衍生氨基酸 的检 测限为 2 10-20mol (约 10-12mol/L。最新的动向是采用价格低廉的半 导体激光器作激励源[16],激发波长在 635 850nm, 用于可 见和近红 外区 ,检测 限可达 fmol级。
用激 光束 聚焦到毛 细管 上 ,产生 的散射光 由一 束 围绕着毛 细管 的光纤 引导到拉曼光谱仪 的接收器 上 ,即构成 了激光 拉曼检测器 ,检测限 以甲基红计 , 为2.5 10-6mol/L[26],与UV检测器相当。也可采 用 CCD作拉 曼光谱检测器 [27]。这种检测方法 的最 大特点是能 获得 溶质 的结构信息 。
高效毛细管电泳色谱仪进样注意事项 色谱仪解决方案
高效毛细管电泳色谱仪进样注意事项色谱仪解决方案高效毛细管电泳色谱仪对进样技术要求很高,进样时应注意以下事项:一、毛细管插入样品溶液后,应立刻开始进样操作,完成后快速移至缓冲液中开始电泳。
否则会产生毛细作用和虹吸现象,引起误差并使谱带展宽。
二、电极不要和毛细管接触,样品贮器和缓冲液贮器液面的高度应保持平衡。
三、进样区带越小越好,否则会使柱效和分别度降低。
故进样时间以短为宜。
四、温度会影响进样量的恒定,因温度直接影响粘度。
五、样品溶液中的溶剂必需与缓冲液互溶,前者的离子强度应低于后者。
六、防止溶液和缓冲液的蒸发、损耗。
气体纯度低对色谱仪的不良影响依据分析对象,色谱柱的类型,操作仪器的挡次和实在检测器,若使用不合要求的低纯度气体,不良影响有以下几种可能:1)样品失真或消失:如H2O气使氯硅样品水解;2)色谱柱失效:H2O,CO2使分子筛柱失去活性,H2O气使聚脂类固定液分解,O2使PEG断链。
3)有时某些气体杂质和固定液相互作用而产生假峰;4)对柱保留特性的影响:如:H2O对聚乙二醇等亲水性固定液的保留指数会有所加添,载气中氧含量过高时,无论是极性或是非极性固定液柱的保留特性,都会产生变化,使用时间越长影响越大。
5)检测器:TCD:信噪比减小,无法调零,线性变窄,文献中的校正因子不能使用,氧含量过大,使元件在高温时加速老化,削减寿命。
FID:特别是在Dt≤1Ⅹ10ˉ⒒/秒下操做时,CH4等有机杂质,会使基流激增,噪声加大不能进行微量分析。
ECD:载气中的氧和水对检测器的正常工作影响最大,在不同的供电工作方式中,脉冲供电比直流电压供电影响大,固定基流脉冲调制式供电比脉冲供电影响大。
这就是为什么目前诸多在操作固定基流脉冲调制式ECD时,在载气纯度低时必需把载气纯度选择开关从“标准氮”拨到“一般氮”位置的原因。
大家会发觉在此情况下操作,不但灵敏度变低,而且线性亦变窄了。
实践证明:在操作ECD时,载气中的水含量低于0.02ppm,氧低于1ppm时可达到较理想的性能。
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毛细管电泳实验常见问题解答
一、无样品峰出现
A、检查电流是否稳定:
①没有电流。
可能原因——毛细管堵塞或断裂。
解决方法——用水冲洗毛细管,并观察是否有水流出,若无水流出请拆下卡盒检查毛细管两端和窗口是否断裂;毛细管没有断裂的话可以用水反向高压冲洗以试图解决此问题。
缓冲溶液需要过滤,将样品过滤或者离心去除其中的颗粒。
②电流波动很大,直至几乎消失。
可能原因——缓冲溶液中有气泡产生或者区带中样品析出。
解决方法——将缓冲溶液超声脱气,如果还有此现象发生,则可能是样品区带有析出,可以通过降低样品浓度/延长ramp time来试图解决这一问题;对于在缓冲溶液中溶解度不高的样品则需要在缓冲溶液中加入添加剂以解决此问题。
③电流初始值较小,后逐渐增大。
可能原因——样品进样量过大。
解决方法——减少进样量,通常进样参数设置在0.5psi,5sec左右。
④电流正常。
可能原因:a样品浓度过低:使用高浓度样品测试,如果无法解决则有可能是以下其他原因。
b检测波长设置不正确:请确认被分析物的特征吸收,检查方法中的检测波长设置。
c分离极性错误:对于蛋白样品,请注意蛋白在分离条件下其PI及所带电荷;对于核酸样品,通常条件下会带负电荷。
d样品在毛细管内壁吸附:对于蛋白及核酸样品应尽量采用涂层毛细管分离,或采用极端pH条件或动态涂层防止样品吸附。
e光学检测器或光纤损坏:进行标准样品的测试,如果没有对应的结果出现,则有可能存在硬件问题,请联系工程师。
B、检查毛细管窗口,是否有透明窗口:
可能原因——忘记开毛细管窗口或窗口位置不正。
解决方法——重新开毛细管检测窗口,或将窗口调整到正确位置。
二、样品峰出现拖尾
可能原因——样品在毛细管内壁吸附。
解决方法——对于蛋白及核酸样品应尽量采用涂层毛细管分离,或采用极端pH条件或动态涂层防止样品吸附。
三、样品峰形不对称
A、检查毛细管入口:
可能原因——毛细管入口切口不平齐。
解决方法——重新切割毛细管入口,注意毛细管切割方法,不可以用力过猛或反复刮擦。
B、检查更改样品溶剂:
可能原因——缓冲溶液与样品溶液电解率差别过大。
解决方法——可采用缓冲溶液作为样品溶剂
四、样品峰过宽
降低样品进样量:
a有改善:可能原因——样品浓度太大。
解决方法——可降低样品浓度或减少进样量。
b无改善:可能原因——样品本身性质不均一。
解决方法——此原因主要是针对蛋白样品,小分子样品发生的概率较低。
五、迁移时间不稳定
①出峰时间不稳定且无规律:可能原因——缓冲溶液与毛细管内壁平衡较慢。
解决方法——每次样品运行之间避免用NaOH冲洗毛细管。
②出峰时间依次后延:可能原因——样品中有物质易发生吸附。
解决方法——首先在每次样品运行之前用0.1N NaOH短时间冲洗毛细管,看迁移时间能否重复,如果效果不佳请使用涂层毛细管来改善结果或者将样品再次处理,以去除样品中易吸附的组分。
六、峰形和出峰时间不稳定
更换缓冲溶液种类:
①峰形和时间稳定:可能原因——缓冲溶液不稳定,易电解,或者是样品在原缓冲溶液条件下不稳定。
解决方法——更换其它种类的缓冲溶液。
②峰形和出峰情况仍不稳定:可能原因——样品中物质易在毛细管内壁吸附。
解决方法——可采用涂层毛细管来克服此问题,或对样品进行前处理。
七、电流泄漏(Current Leakage)
检查毛细管是否在窗口处断裂
①毛细管断裂。
可能原因——毛细管内缓冲溶液流出造成电流泄漏。
解决方法——更换新毛细管,并用水清洗光纤头及检测窗口。
②毛细管无断裂。
可能原因——实验环境湿度过大。
解决方法——使用抽湿机,并打开仪器Cartridge Cover;如果没有抽湿机可以使用空调,在湿度过大的情况下可在仪器关闭时放置干燥剂,但是在仪器运行时一定要将干燥剂取出。
八、无法加气压
检查瓶塞是否盖紧或更换瓶塞。
①更换后问题解决。
可能原因a瓶塞老化,失去弹性。
解决方法——请购买新的瓶塞,并注意瓶塞不可烘干,只能自然晾干。
b瓶颈处有
液体,导致瓶塞易滑。
解决方法——向瓶中装液体时不要过满,也不要沾湿瓶颈。
②若瓶塞无问题,可先采用真空方式,若真空方式可以使用,但压力仍不可用。
可能原因——压力系统问题。
解决方法——请联系工程师。
九、迁移时间可重复但峰面积重复性不好
重新切割毛细管两端。
①若问题解决。
可能原因——毛细管入口处不平。
解决方法——重新切割毛细管入口,注意毛细管切割方法,不可以用力过猛或反复刮擦。
②问题依然存在,尝试电动进样。
可能原因——若电动进样可保持重现,则压力控制或气路存在问题。
解决方法——请联系工程师。
十、毛细管或电极易折断
①检查瓶盖是否老化。
可能原因——瓶盖老化。
解决方法——购买新的瓶盖。
②电极是否不垂直。
可能原因——电极不垂直。
解决方法——将电极拉直。
十一、冷却液泄漏
检查卡盒内垫圈和卡子。
可能原因a:漏装或装错顺序。
解决办法——严格按照操作手册上的安装顺序安装。
b仪器内部管路密封不严。
解决办法——请联系工程师。
十二、PDA光强低
检测窗口Aperture型号。
可能原因——使用了窄细缝的Aperture。
解决办法——请在使用DAD检测器时务必使用标有8的Aperture。
十三、谱图基线不稳定
①先用0.1N NaOH冲洗毛细管,然后不进样运行原方法。
a基线改善。
可能原因——则为样品中物质有吸附。
解决办法——重新预处理样品或更改电泳条件。
b基线未改善。
可能原因——毛细管内有强烈吸附,或缓冲体系不稳定。
解决办法——更换新的毛细管,不进样,只运行缓冲,观察基线情况。
②更换新毛细管后基线仍然不稳,可采用Run Buffer A测试。
a基线改善。
可能原因——缓冲溶液与毛细管内壁平衡较慢。
解决办法——更换缓冲溶液种类,若基线变化对检测无干扰,可保持原来电泳条件。
b基线未改善。
可能原因——检测光源或其他光学器件不正常。
解决办法——请联系工程师。