高效毛细管电泳仪ppt课件
合集下载
毛细管电泳分析解析PPT课件
细管（内经2－5m） 中粗管（内径 25－75m） 粗管（内径100－250m）
第24页/共61页
(3)毛细管的改性： 通常在毛细管内壁涂一层亲水性非离子型聚合物(如：聚 丙烯酰胺、甲基纤维素等)，这些涂层提高了对生物大分 子分离的效率。涂层的方法有两种。 物理涂层：将涂料经适当处理在毛细管内侧形成一层薄膜 化学涂层：是将涂料通过化学键偶联在毛细管的内侧。
第30页/共61页
图表面活性对分离的影响示意图 A: 未加表面活性的分离效果, B:加入表面活性的分离效果
第31页/共61页
5 进样方式 由于毛细管的内径非常细，其进样方式与常规电泳和层析 的进样方式有所不同。毛细管电泳的进样方式主要有两类 ，一类是电迁移进样，另一类是流体力学进样。
第32页/共61页
E = V/Lt V: 电压 Lt: 毛细管两端的总长度
第5页/共61页
(3)电泳淌度(Electric Field Mobility，简称ep ) 带电粒子在毛细管中，作定向运动的电泳速度与所在电 场强度之比。电泳淌度的单位用cm2/V.sec表示。
Ld/tm ep = Vep /E = ───
第25页/共61页
3.3检测器： 毛细管电泳配置的检测器与高效液相层析使用的检测器大 致相同，都属于超微量分析，对检测器的灵敏度要求比较 高，常用的检测器 . 紫外检测器 灵敏度可达到10-17g 激光诱发荧光检测器，灵敏度可达到10-19g 质谱检测器，灵敏度可达到10-21g 核磁共振检测器，灵敏度可达到10-21g
第13页/共61页
(8)热效应 (Joule Heating) 在高电场下毛细管中的电解质和电流发生剧烈的摩擦， 产生大量的热，这种自热现象，称之为热效应。
第14页/共61页
第24页/共61页
(3)毛细管的改性： 通常在毛细管内壁涂一层亲水性非离子型聚合物(如：聚 丙烯酰胺、甲基纤维素等)，这些涂层提高了对生物大分 子分离的效率。涂层的方法有两种。 物理涂层：将涂料经适当处理在毛细管内侧形成一层薄膜 化学涂层：是将涂料通过化学键偶联在毛细管的内侧。
第30页/共61页
图表面活性对分离的影响示意图 A: 未加表面活性的分离效果, B:加入表面活性的分离效果
第31页/共61页
5 进样方式 由于毛细管的内径非常细，其进样方式与常规电泳和层析 的进样方式有所不同。毛细管电泳的进样方式主要有两类 ，一类是电迁移进样，另一类是流体力学进样。
第32页/共61页
E = V/Lt V: 电压 Lt: 毛细管两端的总长度
第5页/共61页
(3)电泳淌度(Electric Field Mobility，简称ep ) 带电粒子在毛细管中，作定向运动的电泳速度与所在电 场强度之比。电泳淌度的单位用cm2/V.sec表示。
Ld/tm ep = Vep /E = ───
第25页/共61页
3.3检测器： 毛细管电泳配置的检测器与高效液相层析使用的检测器大 致相同，都属于超微量分析，对检测器的灵敏度要求比较 高，常用的检测器 . 紫外检测器 灵敏度可达到10-17g 激光诱发荧光检测器，灵敏度可达到10-19g 质谱检测器，灵敏度可达到10-21g 核磁共振检测器，灵敏度可达到10-21g
第13页/共61页
(8)热效应 (Joule Heating) 在高电场下毛细管中的电解质和电流发生剧烈的摩擦， 产生大量的热，这种自热现象，称之为热效应。
第14页/共61页
《毛细管电泳法》PPT课件
蛋白质、DNA等的电荷/质量比与分子大小无关， CZE方式很难分别，采用CGE能获得良好分别。
；
毛细管凝胶电泳综合了电泳技术和平板 凝胶电泳的优点 :
电泳峰锋利，柱效极高 短柱上实现极好的分别 试样容量为10－12g
主要缺陷:制备柱较困难，寿命较短 已成为分别分析生物大分子如蛋白质、 多肽、核 酸、DNA等强有力的工具。 例运用CGE分别与激光诱导荧光检测相 结合，用于DNA序列快速分析。
；
5 毛细管等电聚焦 CIEF
1、毛细管内充有两性电解质〔合成的具有不同等电点 范围的脂肪族多胺基多羧酸混合物〕，当施加直流电压 〔6～8V〕时，管内将建立一个由阳极到阴极逐渐升高 的pH梯度；
2、氨基酸、蛋白质、多肽等的所带电荷与溶液pH有 关，在酸性溶液中带正电荷，反之带负电荷。在其等电 点时，呈电中性，淌度为零；
vT=vA=vB=vC=vL 或：
TET= AEA= BEB= CEC= LEL
式中， ，有效淌度， E，电场强度
由于
T〉 A〉 B〉 C〉 L，
所以有: E T < E A < E B < E C < E L
各区带的电场强度不同。前导电解质区带的电场强度最 小。
；
假设某一区带的离子进入前一区带， 由 于电场强度变小而减速，由假设进入到 下区带，由于电场强度变大而加速， 都 退回到原区带, 结果导致各区带构成鲜 明的界面.
毛细管电泳法
Capillary Electrophoresis, CE
；
毛细管电泳是带电粒子在电场力的 驱动下，在毛细管中按其淌度或分配系 数不同进展高效、快速分别的电泳新技 术，也称为高效毛细管电泳。
一、毛细管电泳的原理 二、分别方式
；
毛细管凝胶电泳综合了电泳技术和平板 凝胶电泳的优点 :
电泳峰锋利，柱效极高 短柱上实现极好的分别 试样容量为10－12g
主要缺陷:制备柱较困难，寿命较短 已成为分别分析生物大分子如蛋白质、 多肽、核 酸、DNA等强有力的工具。 例运用CGE分别与激光诱导荧光检测相 结合，用于DNA序列快速分析。
；
5 毛细管等电聚焦 CIEF
1、毛细管内充有两性电解质〔合成的具有不同等电点 范围的脂肪族多胺基多羧酸混合物〕，当施加直流电压 〔6～8V〕时，管内将建立一个由阳极到阴极逐渐升高 的pH梯度；
2、氨基酸、蛋白质、多肽等的所带电荷与溶液pH有 关，在酸性溶液中带正电荷，反之带负电荷。在其等电 点时，呈电中性，淌度为零；
vT=vA=vB=vC=vL 或：
TET= AEA= BEB= CEC= LEL
式中， ，有效淌度， E，电场强度
由于
T〉 A〉 B〉 C〉 L，
所以有: E T < E A < E B < E C < E L
各区带的电场强度不同。前导电解质区带的电场强度最 小。
；
假设某一区带的离子进入前一区带， 由 于电场强度变小而减速，由假设进入到 下区带，由于电场强度变大而加速， 都 退回到原区带, 结果导致各区带构成鲜 明的界面.
毛细管电泳法
Capillary Electrophoresis, CE
；
毛细管电泳是带电粒子在电场力的 驱动下，在毛细管中按其淌度或分配系 数不同进展高效、快速分别的电泳新技 术，也称为高效毛细管电泳。
一、毛细管电泳的原理 二、分别方式
《高效毛细管电泳仪》课件
《高效毛细管电泳仪 》ppt课件
contents
目录
• 高效毛细管电泳仪简介 • 高效毛细管电泳仪的组成与结构 • 高效毛细管电泳仪的操作与使用 • 高效毛细管电泳仪的性能指标与评价 • 高效毛细管电泳仪的发展趋势与展望
01
高效毛细管电泳仪简介
定义与特点
定义
高效毛细管电泳仪是一种基于毛 细管电泳技术的分离分析仪器， 主要用于分析生物、化学、医学 等领域中的各种物质。
检测系统
总结词
检测系统的功能是对分离后的样品进行检测和信号转换，以 便对样品进行分析和数据处理。
详细描述
检测系统通常包括光电倍增管、紫外可见光检测器、电化学 检测器等部件。这些检测器能够将样品中的组分转化为可测 量的电信号或光信号，便于后续的分析和数据处理。
数据处理系统
总结词
数据处理系统的功能是对检测系统获得的信号进行采集、处理、分析和显示，以便对样品进行定性和定量分析。
详细描述
进样系统通常包括注射器、进样阀和 进样针等部件。它能够实现样品的定 量和定时注入，确保样品在电泳过程 中的准确性和稳定性。
分离系统
总结词
分离系统的功能是利用电场作用对不同成分的样品进行分离，是电泳仪的核心部 分。
详细描述
分离系统主要包括毛细管、电源和电解槽等部件。毛细管作为电泳通道，能够使 带电粒子在电场作用下进行迁移和分离。电源提供电场，而电解槽则作为电泳仪 的容器。
详细描述
数据处理系统通常包括数据采集卡、计算机和相关软件等部件。数据采集卡能够实时采集检测系统的信号，计算 机则对这些信号进行处理、分析和显示。相关软件能够对电泳图谱进行解析，提供定性和定量分析结果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
03
contents
目录
• 高效毛细管电泳仪简介 • 高效毛细管电泳仪的组成与结构 • 高效毛细管电泳仪的操作与使用 • 高效毛细管电泳仪的性能指标与评价 • 高效毛细管电泳仪的发展趋势与展望
01
高效毛细管电泳仪简介
定义与特点
定义
高效毛细管电泳仪是一种基于毛 细管电泳技术的分离分析仪器， 主要用于分析生物、化学、医学 等领域中的各种物质。
检测系统
总结词
检测系统的功能是对分离后的样品进行检测和信号转换，以 便对样品进行分析和数据处理。
详细描述
检测系统通常包括光电倍增管、紫外可见光检测器、电化学 检测器等部件。这些检测器能够将样品中的组分转化为可测 量的电信号或光信号，便于后续的分析和数据处理。
数据处理系统
总结词
数据处理系统的功能是对检测系统获得的信号进行采集、处理、分析和显示，以便对样品进行定性和定量分析。
详细描述
进样系统通常包括注射器、进样阀和 进样针等部件。它能够实现样品的定 量和定时注入，确保样品在电泳过程 中的准确性和稳定性。
分离系统
总结词
分离系统的功能是利用电场作用对不同成分的样品进行分离，是电泳仪的核心部 分。
详细描述
分离系统主要包括毛细管、电源和电解槽等部件。毛细管作为电泳通道，能够使 带电粒子在电场作用下进行迁移和分离。电源提供电场，而电解槽则作为电泳仪 的容器。
详细描述
数据处理系统通常包括数据采集卡、计算机和相关软件等部件。数据采集卡能够实时采集检测系统的信号，计算 机则对这些信号进行处理、分析和显示。相关软件能够对电泳图谱进行解析，提供定性和定量分析结果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
03
《高效毛细管电泳》PPT课件
vepqfE6qE (球形粒子）
不同物质在同一电场中，由于它们的有效电荷、 形状大小的差异，它们的电泳速度不同，所以可 能实现分离
2．电泳淌度
我们把溶质在给定溶液中和单位电场强度下的
电泳速度称为电泳淌度，用μep表示。
ep
vep E
q 4
编辑ppt
11
在一定条件下，不同粒子的形状、大小以及所 带电量都可能有差别，则电泳淌度也可能不同。
编辑ppt
17
VOS可通过实验测定
v os
L ef t os
Lef—毛细管有效长度； tos—电渗流标记物 （中性物质）的迁移时间。
电渗流的速度是电泳速度的5～7倍。
一般情况下，石英毛细管内壁表面带负电荷， 则电渗流带正电荷，向负极移动。但如果将毛细 管内壁改性，比如在在内壁表面涂渍或键合一层 阳离子表面活性剂，将使壁表面带正电荷，则电 渗流带负电荷，向正极移动。
2.分离过程
电泳和色谱的分离过程都是差速迁移过程，可 用相同的理论来描述。色谱中所用的一些名词概 念和基本理论，如保留值、塔板理论、速率理论 等均可借用于毛细管电泳中。
编辑ppt
4
3.仪器流程
编辑ppt
5
色谱仪和电泳仪（HPLC和CE），都包括进 样部分、分离柱、检测器和数据处理等。 二、毛细管电泳的特点
编辑ppt
34
小内径毛细管散热面积大，温度梯度小，谱 峰展宽小。但是，内径过细会带来检测、进样 等方面的一系列困难，又易造成柱的堵塞。因 此目前采用的多是内径25～75μm柱子。
采用低淌度缓冲液，如Tris [三-（羟基甲基） 氨基甲烷]等。这种粒子的质荷比很大，可以 减小工作电流。
采用温度控制装置，尽快除去热量，使系统尽 可能地保持恒温，是目前常采用的办法。冷却 温控的方法有两种，气冷和液冷，一般条件下， 用气冷已可以满足要求。
第3节 高效毛细管电泳仪共11页PPT资料
三、进样方式
injection method
high performance capillary electrophoresis apparatus
2019/9/3
一、高效毛细管电泳仪
high performance capillary electrophoresis apparatus
2019/9/3
检测限/mol 10-13～10-15 10-15～10-17 10-18～10-20 10-18～10-19
特点 加二极管阵列，光谱信息 灵敏度高，样品需衍生 灵敏度极高，样品需衍生 离子灵敏，需专用的装置；
2019/9/3
三、毛细管电泳的进样方式
injection method of HPCE
离子丢失：淌度大且与电渗流方向相反的离子可能进不 去；
特别适合黏度大的试样；
3. 扩散进样 试样通过扩散作用进入分离柱端口处。
2019/9/3
内容选择
2019/9/3
第一节 概述
generalization
第二节 高效毛细管电泳的理论基础
basic theory of HPCE
第三节 高效毛细管电泳仪器
仪器2
2019/9/3
仪器3
2019/9/3
二、仪器流程与主要部件
process and main assembly
• 电压：0～30kV； • 分离柱不涂敷任何固定液； • 紫外或激光诱导荧光检测器； （可检测到：10-19～10-21 mol/L）
2019/9/3
1.高压电源
（1）0～30 kV 稳定、连续可调的直流电源； （2）具有恒压、恒流、恒功率输出； （3）电场强度程序控制系统； （4）电压稳定性：0.1%； （5）电源极性易转换；
高效毛细管电泳仪ppt课件
NH3+ OH-
P
P
NH3+
NH2
OH-
P
H+
COOH
COO- H+
COO-
pH＜pI
pH＝pI
pH＞ pI
等电聚焦电泳
等电聚焦电泳具有很高的分辨率，在等电点 上只有有0.01pH单位的差异就能准确地分离
特别适合分离分子量相近而等电点不同的蛋 白质组分
特点：
等速电泳(isotachophoresis,ITP)
一个由阳极到阴极逐步增加的pH梯度，在此 体系中，不同的蛋白质即移动到或聚焦于其 相当的等电点位置上，也就是说被聚焦于一 个狭的区带中，电泳技术中的等电点聚焦也 称为聚焦电泳。 两性电解质：就是在不同PH环境下,电解质可 酸性电离,也可碱性电离,如磷酸(二)氢钠
等电聚焦电泳
蛋白质分子在不同pH下的解离状态
溶液离子强度：强度愈高，电泳速度愈慢。适宜强 度0.02~0.20mol/kg.
四、影响电泳的因素
电渗：液体相对于固体支持物的移动。泳动方向 与电渗方向一致时，则加快泳动速度；当颗粒的 泳动方向与电渗方向相反时，则降低颗粒的泳动 速度。
温度：温度每升高10c,迁移率增加2.4% 迁移率：
五、常用的电泳方法
类型 紫外-可见 荧光 激光诱导荧光 电导
检测限/mol 10-13～10-15 10-15～10-17 10-18～10-20 10-18～10-19
特点 加二极管阵列，光谱信息 灵敏度高，样品需衍生 灵敏度极高，样品需衍生 离子灵敏，需专用的装置
3.高效毛细管电泳仪实图
4.毛细管电泳的分离模式
Zeta电势ξw
扩散层 δ
剪切面
《高效毛细管电泳法》课件
毛细管电泳运行
演示毛细管电泳的运行过程，通过动 态实验图展示离子的迁移和分离情况。
应用
高效毛细管电泳法 在生物医学研究中 的应用
介绍高效毛细管电泳法在基 因分型、蛋白质分析等生物 医学领域的应用案例和优势。
高效毛细管电泳法 在化学分析中的应 用
探讨高效毛细管电泳法在有 机合成反应、药物分析等化 学领域的应用前景和发展方 向。
实验流程
1
毛细管电泳仪器的准备
2
详细介绍毛细管电泳仪器的使用方法
和重要操作步骤。
3
样品注入
4
演示样品的注入方法，以及避免样品
交叉污染的技巧。
5
数据分析
6
引导分析和解释实验结果，包括峰形、 峰面积等关键参数。
样品准备
指导如何进行样品的制备和处理，确 保样品的纯度和适用性。
毛细管电泳条件的设置
讲解如何调整电泳条件以获得最佳的 分离效果，包括电压、温度等因素。
高效毛细管电泳法的优势是什么？
详细探讨高效毛细管电泳法相比传统电泳法的优越性，包括分离效率、分析速度、样品消耗 等方面。
原理
毛细管电泳法的基本原理
解释毛细管电泳法中离子迁移的基本原理，涉 及电流、电场、电泳缓冲液等关键概念。
高效毛细管电泳法的原理
详细说明高效毛细管电泳法相比传统电泳法的 原理，包括电泳缓冲液、毛细管柱等关键因素。
《高效毛细管电泳法》 PPT课件
高效毛细管电泳法为你揭开了一个全新的电泳世界。通过本课件，您将了解 到什么是毛细管电泳法、为什么需要高效毛细管电泳法以及其卓越的优势。
简介
什么是毛细管电泳法？
介绍毛细管电泳法的基本原理和技术特点，以及其在科学研究和实际应用中的重要性。
演示毛细管电泳的运行过程，通过动 态实验图展示离子的迁移和分离情况。
应用
高效毛细管电泳法 在生物医学研究中 的应用
介绍高效毛细管电泳法在基 因分型、蛋白质分析等生物 医学领域的应用案例和优势。
高效毛细管电泳法 在化学分析中的应 用
探讨高效毛细管电泳法在有 机合成反应、药物分析等化 学领域的应用前景和发展方 向。
实验流程
1
毛细管电泳仪器的准备
2
详细介绍毛细管电泳仪器的使用方法
和重要操作步骤。
3
样品注入
4
演示样品的注入方法，以及避免样品
交叉污染的技巧。
5
数据分析
6
引导分析和解释实验结果，包括峰形、 峰面积等关键参数。
样品准备
指导如何进行样品的制备和处理，确 保样品的纯度和适用性。
毛细管电泳条件的设置
讲解如何调整电泳条件以获得最佳的 分离效果，包括电压、温度等因素。
高效毛细管电泳法的优势是什么？
详细探讨高效毛细管电泳法相比传统电泳法的优越性，包括分离效率、分析速度、样品消耗 等方面。
原理
毛细管电泳法的基本原理
解释毛细管电泳法中离子迁移的基本原理，涉 及电流、电场、电泳缓冲液等关键概念。
高效毛细管电泳法的原理
详细说明高效毛细管电泳法相比传统电泳法的 原理，包括电泳缓冲液、毛细管柱等关键因素。
《高效毛细管电泳法》 PPT课件
高效毛细管电泳法为你揭开了一个全新的电泳世界。通过本课件，您将了解 到什么是毛细管电泳法、为什么需要高效毛细管电泳法以及其卓越的优势。
简介
什么是毛细管电泳法？
介绍毛细管电泳法的基本原理和技术特点，以及其在科学研究和实际应用中的重要性。
《高效毛细管电泳》课件
《高效毛细管电泳》PPT 课件
高效毛细管电泳（high-performance capillary electrophoresis）是一种分离和分 析生物分子的先进技术，通过利用电场将样品中的化学物质分离成不同的组 分。本课件将介绍高效毛细管电泳的原理、应用领域、实验步骤、仪器设备 要点、结果分析方法、技术优势以及其发展前景和应用展望。
高效毛细管电泳技术的原理
高效毛细管电泳利用高电场强度和小柱内径的毛细管，通过电荷作用和电泳 迁移对样品中的化学物质进行分离。该技术基于不同化学物质具有不同电荷 和迁移速度的原理。
高效毛细管电泳的应用领域
医学与生物学
用于分析蛋白质、核酸和药 物等生物分子，有助于研究 疾病害物质，有助于评估环 境污染程度。
定量分析
提高分析方法的准确性和灵敏度，广泛应用于 生物和医学领域。
高效分离
改进柱填充材料和分离条件，实现更高效的毛 细管电泳分离。
质谱联用
与质谱技术结合，实现分析结果更加丰富和准 确。
微型化与便携化
减小仪器体积，方便在实验室和野外进行高效 毛细管电泳分析。
高效毛细管电泳仪器设备要点
• 高压电源：提供电场强度。 • 毛细管柱：实现化学物质的分离。 • 自动进样器：精确注射样品。 • 检测器：记录电泳分离结果。
高效毛细管电泳结果分析方法
电泳图谱
通过观察电泳图谱的峰形、峰高 和峰面积等信息进行结果分析。
标准曲线
通过与已知浓度的标准样品进行 定量分析。
光谱荧光
利用化学物质的光谱和荧光特性 进行分析和标定。
高效毛细管电泳技术的优势
1 快速高效
2 微量样品
分离速度快，分辨率高，适用于高通量分析。
对样品需求量小，适用于分析稀有或有限样 品。
高效毛细管电泳（high-performance capillary electrophoresis）是一种分离和分 析生物分子的先进技术，通过利用电场将样品中的化学物质分离成不同的组 分。本课件将介绍高效毛细管电泳的原理、应用领域、实验步骤、仪器设备 要点、结果分析方法、技术优势以及其发展前景和应用展望。
高效毛细管电泳技术的原理
高效毛细管电泳利用高电场强度和小柱内径的毛细管，通过电荷作用和电泳 迁移对样品中的化学物质进行分离。该技术基于不同化学物质具有不同电荷 和迁移速度的原理。
高效毛细管电泳的应用领域
医学与生物学
用于分析蛋白质、核酸和药 物等生物分子，有助于研究 疾病害物质，有助于评估环 境污染程度。
定量分析
提高分析方法的准确性和灵敏度，广泛应用于 生物和医学领域。
高效分离
改进柱填充材料和分离条件，实现更高效的毛 细管电泳分离。
质谱联用
与质谱技术结合，实现分析结果更加丰富和准 确。
微型化与便携化
减小仪器体积，方便在实验室和野外进行高效 毛细管电泳分析。
高效毛细管电泳仪器设备要点
• 高压电源：提供电场强度。 • 毛细管柱：实现化学物质的分离。 • 自动进样器：精确注射样品。 • 检测器：记录电泳分离结果。
高效毛细管电泳结果分析方法
电泳图谱
通过观察电泳图谱的峰形、峰高 和峰面积等信息进行结果分析。
标准曲线
通过与已知浓度的标准样品进行 定量分析。
光谱荧光
利用化学物质的光谱和荧光特性 进行分析和标定。
高效毛细管电泳技术的优势
1 快速高效
2 微量样品
分离速度快，分辨率高，适用于高通量分析。
对样品需求量小，适用于分析稀有或有限样 品。
仪器分析毛细管电泳法-PPT课件
除分离生物大分子（肽、蛋白、 DNA、糖等）外，还可 用于小分子（氨基酸、药物等）及离子（无机、有机）， 甚至可以分离各种颗粒（硅胶颗粒等）。从无机离子到 整个细胞，具有“万能”分析功能或潜力。
毛细管电泳技术不仅在基础科学中得到广泛应用，在临床 医学等领域也有较多应用，如临床疾病诊断、临床蛋白分 析、临床药物监测、代谢研究、病理研究、 PCR产物分析、 DNA片段及序列分析等。
传导电流的作用。
t＝0
t＞0
2. 毛细管等速电泳（CITP）
使用两种电解质：一种为迁移率较高的前导离子 L 电解质， 一种为迁移率较低的尾随离子 T 电解质，被分离组分夹在 L 与 T之间，以同一速度运动，由于迁移率不同而分离。
3. 毛细管等电聚ຫໍສະໝຸດ (CIEF)基本操作步骤：进样、聚焦和迁移，用于生物大分子的分离。
碱 碱
酸 酸
毛细管等电聚焦电泳的运行过程 (a)进样；(b)聚焦；(c)迁移
4. 毛细管电色谱 (CEC) 分为填充柱和开管柱两种方式，可分离离子和中性分子，且 可分离手性分子。
5. 胶束电动毛细管色谱 (MECC) 两相：流动的水相和起固定相作用的胶束相 (准固定相)， 被测组分由于在水相和胶束相之间分配系数的差异而分离。
本章要求
⒈ 了解电泳、淌度、电渗的概念
⒉ 了解毛细管电泳仪的结构 ⒊ 了解六种毛细管电泳分离模式
毛细管电泳（ capillary electrophoresis ， CE ）又 称高效毛细管电泳（ HPCE ），是以毛细管为分离通道、 以高压直流电场为驱动力的液相分离技术。 CE 实际上包含电泳、色谱及其交叉内容，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。生物大分子如蛋白质的分离分 析也因此有了新的转机。
毛细管电泳技术不仅在基础科学中得到广泛应用，在临床 医学等领域也有较多应用，如临床疾病诊断、临床蛋白分 析、临床药物监测、代谢研究、病理研究、 PCR产物分析、 DNA片段及序列分析等。
传导电流的作用。
t＝0
t＞0
2. 毛细管等速电泳（CITP）
使用两种电解质：一种为迁移率较高的前导离子 L 电解质， 一种为迁移率较低的尾随离子 T 电解质，被分离组分夹在 L 与 T之间，以同一速度运动，由于迁移率不同而分离。
3. 毛细管等电聚ຫໍສະໝຸດ (CIEF)基本操作步骤：进样、聚焦和迁移，用于生物大分子的分离。
碱 碱
酸 酸
毛细管等电聚焦电泳的运行过程 (a)进样；(b)聚焦；(c)迁移
4. 毛细管电色谱 (CEC) 分为填充柱和开管柱两种方式，可分离离子和中性分子，且 可分离手性分子。
5. 胶束电动毛细管色谱 (MECC) 两相：流动的水相和起固定相作用的胶束相 (准固定相)， 被测组分由于在水相和胶束相之间分配系数的差异而分离。
本章要求
⒈ 了解电泳、淌度、电渗的概念
⒉ 了解毛细管电泳仪的结构 ⒊ 了解六种毛细管电泳分离模式
毛细管电泳（ capillary electrophoresis ， CE ）又 称高效毛细管电泳（ HPCE ），是以毛细管为分离通道、 以高压直流电场为驱动力的液相分离技术。 CE 实际上包含电泳、色谱及其交叉内容，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。生物大分子如蛋白质的分离分 析也因此有了新的转机。
毛细管电泳ppt课件
• 1909年，L.Michaelis提出“电泳
(electrophoresis) ”这一术语，他的实验是用
于测定蛋白质的等电点。
• 1937年，瑞典科学家A.Tiselius 成功研制出界 面电泳仪，并建立了移动界面电泳法，用于人血 清蛋白的分离。
• Tiselius于48年获诺贝尔化学奖。
整理版课件
24
uapuosuef uap uos uapuosuef
阴离子
电渗 流
中性分子
阳离子
整理版课件
25
四、 分离效率和谱带展宽
1. 柱效参数－理论塔板数和塔板高度
理论塔板数： n5.54(tm/W1/2)2
tm — 迁移时间， W1/2 —时间半峰宽
塔板高度： HLd /n
Ld ——进样口到检测器之间的距离
• 经典电泳法
自由界面电泳（无载体电泳）
区带电整理泳版课（件有载体支持电泳）
4
• 界面电泳 ：在没有惰性支持物的液体接界面上 进行的电泳。
缺点：对流较严重，组分不能完全分离，检测困难
整理版课件
5
• 区带电泳： 是在溶液中加入一些惰性物质或凝胶 物质作为支持物，泳动物质在支持物间隙中移动 的电泳方法。 避免对流的干扰。
整理版课件
20
电渗的速度可以表示为： uos os•E
• eo—电渗率，单位电场下的电渗流的线速度
os
os
－介质的介电常数
－介质的粘度
－管壁的 Zeta 电势，即双 电层到管壁很近的地方之间的 电位差。
总之，Zeta 电势越大，介电常数越大，粘度越小，
电渗流越大。
在电场作用下，电泳和电渗同时存在，电渗流速度
一、毛细管电泳的分类 二、毛细管区带电泳法 三、胶束电动毛细管色谱 四、凝胶毛细管电泳法 五、毛细管电色谱法
(electrophoresis) ”这一术语，他的实验是用
于测定蛋白质的等电点。
• 1937年，瑞典科学家A.Tiselius 成功研制出界 面电泳仪，并建立了移动界面电泳法，用于人血 清蛋白的分离。
• Tiselius于48年获诺贝尔化学奖。
整理版课件
24
uapuosuef uap uos uapuosuef
阴离子
电渗 流
中性分子
阳离子
整理版课件
25
四、 分离效率和谱带展宽
1. 柱效参数－理论塔板数和塔板高度
理论塔板数： n5.54(tm/W1/2)2
tm — 迁移时间， W1/2 —时间半峰宽
塔板高度： HLd /n
Ld ——进样口到检测器之间的距离
• 经典电泳法
自由界面电泳（无载体电泳）
区带电整理泳版课（件有载体支持电泳）
4
• 界面电泳 ：在没有惰性支持物的液体接界面上 进行的电泳。
缺点：对流较严重，组分不能完全分离，检测困难
整理版课件
5
• 区带电泳： 是在溶液中加入一些惰性物质或凝胶 物质作为支持物，泳动物质在支持物间隙中移动 的电泳方法。 避免对流的干扰。
整理版课件
20
电渗的速度可以表示为： uos os•E
• eo—电渗率，单位电场下的电渗流的线速度
os
os
－介质的介电常数
－介质的粘度
－管壁的 Zeta 电势，即双 电层到管壁很近的地方之间的 电位差。
总之，Zeta 电势越大，介电常数越大，粘度越小，
电渗流越大。
在电场作用下，电泳和电渗同时存在，电渗流速度
一、毛细管电泳的分类 二、毛细管区带电泳法 三、胶束电动毛细管色谱 四、凝胶毛细管电泳法 五、毛细管电色谱法
毛细管电泳课件PPT课件
第13页/共52页
3.CE中电渗流的作用
• 电渗流的速度一般约等于离子电泳速度的5～7倍； • 各种电性粒子在毛细管柱中的迁移速度为：
+
• 阳离子迁移速度 =电渗流+电泳流，阳离子运动速度快于电渗流； • 阴离子迁移速度 =—电渗流–电泳流，阴离子运动速度慢于电渗流； • 中性粒子迁移速度 =电渗流，中性粒子运动速度与电渗流一致。
其中，t：中性标记物的迁移时间，ldet为毛细管电泳 有效长度， ltot为毛细管电泳有效长度。
第11页/共52页
（2）CE中电渗流的方向
• 石英毛细管带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向阴极； • 改变电渗流方向的方法：
• 毛细管改性：表面键合阳离子基团； • 加电渗流反转剂: 内充液中加入大量的阳离子表面活性剂，将使石英毛细管壁带正
毛细管是CE分离的心脏。理 想的毛细管必须是电绝缘、紫外 /可见光透明且富有弹性的，目 前可以使用的有玻璃、熔融石英 或聚四氟乙烯塑料等。毛细管内 径一般为20～100 μm。
第28页/共52页
第29页/共52页
3.缓冲液池
化学惰性，机械稳定性好；
4.检测器
要求：具有极高灵敏度，可柱端检测； 检测器、数据采集与计算机数据处理一体化；
类型
检测限/mol
特点
紫外-可见 10-13～10-15 加二极管阵列，光谱信息
荧光
10-15～10-17 灵敏度高，样品需衍生
激光诱导荧光 10-18～10-20 灵敏度极高，样品需衍生
电导
10-18～10-19 离子灵敏，需专用的装置；
第30页/共52页
二、毛细管电泳的进样方式
进样量：毛细管长度的1-2%；纳升级、非常小； 1.流体力学进样方式
3.CE中电渗流的作用
• 电渗流的速度一般约等于离子电泳速度的5～7倍； • 各种电性粒子在毛细管柱中的迁移速度为：
+
• 阳离子迁移速度 =电渗流+电泳流，阳离子运动速度快于电渗流； • 阴离子迁移速度 =—电渗流–电泳流，阴离子运动速度慢于电渗流； • 中性粒子迁移速度 =电渗流，中性粒子运动速度与电渗流一致。
其中，t：中性标记物的迁移时间，ldet为毛细管电泳 有效长度， ltot为毛细管电泳有效长度。
第11页/共52页
（2）CE中电渗流的方向
• 石英毛细管带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向阴极； • 改变电渗流方向的方法：
• 毛细管改性：表面键合阳离子基团； • 加电渗流反转剂: 内充液中加入大量的阳离子表面活性剂，将使石英毛细管壁带正
毛细管是CE分离的心脏。理 想的毛细管必须是电绝缘、紫外 /可见光透明且富有弹性的，目 前可以使用的有玻璃、熔融石英 或聚四氟乙烯塑料等。毛细管内 径一般为20～100 μm。
第28页/共52页
第29页/共52页
3.缓冲液池
化学惰性，机械稳定性好；
4.检测器
要求：具有极高灵敏度，可柱端检测； 检测器、数据采集与计算机数据处理一体化；
类型
检测限/mol
特点
紫外-可见 10-13～10-15 加二极管阵列，光谱信息
荧光
10-15～10-17 灵敏度高，样品需衍生
激光诱导荧光 10-18～10-20 灵敏度极高，样品需衍生
电导
10-18～10-19 离子灵敏，需专用的装置；
第30页/共52页
二、毛细管电泳的进样方式
进样量：毛细管长度的1-2%；纳升级、非常小； 1.流体力学进样方式
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
利用具有pH梯度的支持介质分离等点电不同 的蛋白质的电泳技术。
各种蛋白质各自都有一个等电点,在一特殊的 pH环境中,蛋白质分子呈电中性,在电场中不 会迁移。
等电聚焦电泳（isoelectric focusing ,IEF)
等电聚焦就是在电泳介质中放入载体两性电 解质，当通以直流电时，两性电解质即形成
1 毛细管区带电泳(CZE) 2 胶束电动色谱 3 毛细管凝胶电泳(CGE) 4 毛细管等速电泳 5 毛细管等电聚焦 6 毛细管电色谱
5.毛细管电泳的临床应用
血清蛋白分析 血红蛋白成分分析 肌红蛋白分析 脂蛋白分析 糖化血红蛋白（HbAlc）分析 同工酶的分离 免疫复合物分析 DNA片段和染色分析 在治疗药物监测中的应用
一个由阳极到阴极逐步增加的pH梯度，在此 体系中，不同的蛋白质即移动到或聚焦于其 相当的等电点位置上，也就是说被聚焦于一 个狭的区带中，电泳技术中的等电点聚焦也 称为聚焦电泳。 两性电解质：就是在不同PH环境下,电解质可 酸性电离,也可碱性电离,如磷酸(二)氢钠
等电聚焦电泳
蛋白质分子在不同pH下的解离状态
A. 电渗流淌度：
电渗的大小受到电势和介质粘度的影响，一般 说来，电势越大，粘度越小，电渗流值越大．在不 少情况下，电渗流的速度是泳流速度的5一7倍。
B.电渗流方向：
在通常的熔融石英毛细管区带电泳中，电渗流 由正极流向负极.
毛细管电泳中，离子迁移的顺序
V总= V + VEOF
都是从负极流出
正离子：电泳方向与电渗流方相同，最先流出；
合并上面两式：
uv d/t dL E U/L tU
设有A和B两种带电粒子，它们能否在电场中电泳分
离，可由它们的移动距离的差值来判断，设A和B的
电泳移动距离分别为 d A 和 d B ，
dA
uA
tU L
dB
uB
tU L
两物质移动的距离差为：ddAdBuAuBt L U
NH3+ OH-
P
P
NH3+
NH2
OH-
P
H+
COOH
COO- H+
COO-
pH＜pI
pH＝pI
pH＞ pI
等电聚焦电泳
等电聚焦电泳具有很高的分辨率，在等电点 上只有有0.01pH单位的差异就能准确地分离
特别适合分离分子量相近而等电点不同的蛋 白质组分
特点：
等速电泳(isotachophoresis,ITP)
是一种分离组分与电解质一起向前移动，同时进行分离的电泳方法 常用于分离小离子、小分子、肽类及蛋白质
等速电泳
采用两种不同浓度的电解质组成，一种前导 电解质迁移率高于任何样品组分，充满整个 毛细管柱；另一种尾随电解质迁移率低于任 何样品组分，置于一端的电泳槽中
被分离组分按其不同的迁移率夹在中间，在 强电场的作用下，各被分离组分在前导电解 质与尾随电解质之间的空隙中移动，实现分 离
毛细管外径 毛细管内径
1.毛细管电泳的工作原理
毛细管电泳是在一根内径为25-75μm，长几 十厘米熔融石英玻璃毛细管内进行的电泳。
是在外加电场的作用下，在毛细管中按荷电 粒子淌度或分配系数的差异而进行分离的新 技术。
即电泳迁移率
毛细管壁(以熔融石英毛细管柱为例)：
pH>3时，
SiOH+H2O
SiO-+H3O+
紧密层
Zeta电势ξw
扩散层 δ
剪切面
电场作用下，毛细管柱中出现：电泳现象和电渗
流现象。
电渗流（electroosmotic flow,EOF)：在毛细管 中，溶液中的正电荷与毛细管壁表面的负电荷之 间的作用形成双电层，引起流体朝一个方向移动 的现象.
+
-
EOF
电渗流的速度、方向
率有何影响？
溶液离子强度：强度愈高，电泳速度愈慢。适宜强 度0.02~0.20mol/kg.
四、影响电泳的因素
电渗：液体相对于固体支持物的移动。泳动方向 与电渗方向一致时，则加快泳动速度；当颗粒的 泳动方向与电渗方向相反时，则降低颗粒的泳动 速度。
温度：温度每升高10c,迁移率增加2.4% 迁移率：
b.IgM患者CZE图谱，图中箭头指为异常增值的M蛋白峰；
酶解的双螺旋DNA限制性片段的分离；
采用毛细管区带电泳方式，在11min内分离17种药物；
思考题
1、简述毛细管电泳与传统电泳的异同。 2、毛细管电泳仪主要组成部分有哪些？ 3、简述毛细管电泳的基本工作原理和特点。 4、电渗流对荷电离子及中性粒子的电泳迁移
等速电泳在毛细管中的电渗流为零
毛细管电泳技术
传统电泳存在的缺陷？ 不能克服因高电压引起的焦耳热！
引发的问题： 分离效能低 分析时为焦 耳热
毛细管的特点：
比表面积大 高的电压
散热快
可以用很
分析速度加快
分离效能提高
熔融石英毛细管
三、电泳原理
物质分子在正常情况下一般不带电，即所带 正负电荷量相等故不显示带电性。但是在一 定的物理作用或化学反应条件下，某些物质 分子会成为带电的离子（或粒子），不同的 物质，由于其带电性质、颗粒形状和大小不 同，因而在一定的电场中它们的移动方向和移动速 度也不同，因此可使它们分离。
五、常用的电泳方法
纸电泳：用滤纸作为支持载体的电泳方法 醋酸纤维素薄膜电泳：纤维素的羟基乙酰化
形成的纤维素醋酸酯制成的薄膜作支持载体 凝胶电泳：琼脂糖、聚丙烯酰胺
06-02 平卧式电泳槽装置示意图 06-03 血清蛋白的电泳图谱
平板电泳槽
垂板电泳槽
等电聚焦电泳（isoelectric focusing ,IEF)
类型 紫外-可见 荧光 激光诱导荧光 电导
检测限/mol 10-13～10-15 10-15～10-17 10-18～10-20 10-18～10-19
特点 加二极管阵列，光谱信息 灵敏度高，样品需衍生 灵敏度极高，样品需衍生 离子灵敏，需专用的装置
3.高效毛细管电泳仪实图
4.毛细管电泳的分离模式
2、1948年Wieland和Fischer重新发展了以 滤纸作为支持介质的电泳方法，对氨基酸的 分离进行过研究。
3、1959年Raymond 和Weintraub 利用人工 合成的凝胶作为支持介质，创建了聚丙烯酰 胺凝胶电泳，极大地提高了电泳技术的分辨 率，开创了近代电泳的新时代。
4、1967年 Hjerten最先提出在高电场强度， 直径为3mm的毛细管中作自由溶液的区带电 泳(CZE,capillary zone electrophoresis)。
利用电泳现象将多组分物质分离、分析的技 术 叫 做 电 泳 技 术 （ electrophoresis technique）
二、电泳发展简史
1、1937年 瑞典科学家 A. Tiselius首先提出的，后 来．A. Tiselius又和他的同 事们一起第一次从人的血清 中分离出白蛋白、α 球蛋白、 β 球蛋白、γ 球蛋白，由于 A. Tiselius对电泳技木发展 和应用的杰出贡献，使他成 为1948年诺贝尔化学奖的得 主．
(二)进样系统
进样量：毛细管长度的1%-2%；纳升级、非 常小；
1. 流体力学进样方式 （1）进样端加压 （2）出口端抽真空 （3）虹吸进样
凝胶电泳进样的唯一方 式
2.电动进样方式：毛细管一端插入样品瓶， 加电压；
(三）缓冲液池
化学惰性，机械稳定性好；
(四) 检测器
要求：具有极高灵敏度，可柱端检测； 检测器、数据采集与计算机数据处理一体化；
由此可知，物质A和B能否分离，决定于两者的迁移 率。
四、影响电泳的因素
电场强度：电场强度越大，带电粒子泳动越快
溶液的pH值：pH值离等电点愈远，粒子所带静电荷 越多，电泳速度愈快。
等电点（isoelectric point, pI): 当溶液的酸碱度处 于某一特定pH值时，它将带有相同数量的正负电荷， 致使蛋白质分子在电场中不会移动，此特定的pH值 被称为~。
中性粒子：电泳速度为零，随电渗流流出。
负离子：电泳方向
与电渗流方向相反；
N
V>VEOF，无法流出
+
V<VEOF，在中性粒子后流出
-
NNN
N EOF
N
-
N
２．毛细管电泳仪系统
电泳仪
进样系统
分离系统
检测 系统
数据处理系统
(一)高压电源
（1）0～30 kV 稳定、连续可调的直流电源； （2）具有恒压、恒流、恒功率输出； （3）电场强度程序控制系统； （4）电压稳定性：0.1%； （5）电源极性易转换；
高效毛细管电泳仪
（high performance capillary electrophoresis, HPCE）
主要内容
电泳的基本原理 电泳的影响因素 毛细管电泳的基本结构 毛细管电泳的分离模式 毛细管电泳的临床应用
一、电泳的定义
电泳（electrophoresis，EP）是指带电荷 的溶质或粒子在电场中向着与其本身所带电 荷相反的电极移动的现象。
各种蛋白质各自都有一个等电点,在一特殊的 pH环境中,蛋白质分子呈电中性,在电场中不 会迁移。
等电聚焦电泳（isoelectric focusing ,IEF)
等电聚焦就是在电泳介质中放入载体两性电 解质，当通以直流电时，两性电解质即形成
1 毛细管区带电泳(CZE) 2 胶束电动色谱 3 毛细管凝胶电泳(CGE) 4 毛细管等速电泳 5 毛细管等电聚焦 6 毛细管电色谱
5.毛细管电泳的临床应用
血清蛋白分析 血红蛋白成分分析 肌红蛋白分析 脂蛋白分析 糖化血红蛋白（HbAlc）分析 同工酶的分离 免疫复合物分析 DNA片段和染色分析 在治疗药物监测中的应用
一个由阳极到阴极逐步增加的pH梯度，在此 体系中，不同的蛋白质即移动到或聚焦于其 相当的等电点位置上，也就是说被聚焦于一 个狭的区带中，电泳技术中的等电点聚焦也 称为聚焦电泳。 两性电解质：就是在不同PH环境下,电解质可 酸性电离,也可碱性电离,如磷酸(二)氢钠
等电聚焦电泳
蛋白质分子在不同pH下的解离状态
A. 电渗流淌度：
电渗的大小受到电势和介质粘度的影响，一般 说来，电势越大，粘度越小，电渗流值越大．在不 少情况下，电渗流的速度是泳流速度的5一7倍。
B.电渗流方向：
在通常的熔融石英毛细管区带电泳中，电渗流 由正极流向负极.
毛细管电泳中，离子迁移的顺序
V总= V + VEOF
都是从负极流出
正离子：电泳方向与电渗流方相同，最先流出；
合并上面两式：
uv d/t dL E U/L tU
设有A和B两种带电粒子，它们能否在电场中电泳分
离，可由它们的移动距离的差值来判断，设A和B的
电泳移动距离分别为 d A 和 d B ，
dA
uA
tU L
dB
uB
tU L
两物质移动的距离差为：ddAdBuAuBt L U
NH3+ OH-
P
P
NH3+
NH2
OH-
P
H+
COOH
COO- H+
COO-
pH＜pI
pH＝pI
pH＞ pI
等电聚焦电泳
等电聚焦电泳具有很高的分辨率，在等电点 上只有有0.01pH单位的差异就能准确地分离
特别适合分离分子量相近而等电点不同的蛋 白质组分
特点：
等速电泳(isotachophoresis,ITP)
是一种分离组分与电解质一起向前移动，同时进行分离的电泳方法 常用于分离小离子、小分子、肽类及蛋白质
等速电泳
采用两种不同浓度的电解质组成，一种前导 电解质迁移率高于任何样品组分，充满整个 毛细管柱；另一种尾随电解质迁移率低于任 何样品组分，置于一端的电泳槽中
被分离组分按其不同的迁移率夹在中间，在 强电场的作用下，各被分离组分在前导电解 质与尾随电解质之间的空隙中移动，实现分 离
毛细管外径 毛细管内径
1.毛细管电泳的工作原理
毛细管电泳是在一根内径为25-75μm，长几 十厘米熔融石英玻璃毛细管内进行的电泳。
是在外加电场的作用下，在毛细管中按荷电 粒子淌度或分配系数的差异而进行分离的新 技术。
即电泳迁移率
毛细管壁(以熔融石英毛细管柱为例)：
pH>3时，
SiOH+H2O
SiO-+H3O+
紧密层
Zeta电势ξw
扩散层 δ
剪切面
电场作用下，毛细管柱中出现：电泳现象和电渗
流现象。
电渗流（electroosmotic flow,EOF)：在毛细管 中，溶液中的正电荷与毛细管壁表面的负电荷之 间的作用形成双电层，引起流体朝一个方向移动 的现象.
+
-
EOF
电渗流的速度、方向
率有何影响？
溶液离子强度：强度愈高，电泳速度愈慢。适宜强 度0.02~0.20mol/kg.
四、影响电泳的因素
电渗：液体相对于固体支持物的移动。泳动方向 与电渗方向一致时，则加快泳动速度；当颗粒的 泳动方向与电渗方向相反时，则降低颗粒的泳动 速度。
温度：温度每升高10c,迁移率增加2.4% 迁移率：
b.IgM患者CZE图谱，图中箭头指为异常增值的M蛋白峰；
酶解的双螺旋DNA限制性片段的分离；
采用毛细管区带电泳方式，在11min内分离17种药物；
思考题
1、简述毛细管电泳与传统电泳的异同。 2、毛细管电泳仪主要组成部分有哪些？ 3、简述毛细管电泳的基本工作原理和特点。 4、电渗流对荷电离子及中性粒子的电泳迁移
等速电泳在毛细管中的电渗流为零
毛细管电泳技术
传统电泳存在的缺陷？ 不能克服因高电压引起的焦耳热！
引发的问题： 分离效能低 分析时为焦 耳热
毛细管的特点：
比表面积大 高的电压
散热快
可以用很
分析速度加快
分离效能提高
熔融石英毛细管
三、电泳原理
物质分子在正常情况下一般不带电，即所带 正负电荷量相等故不显示带电性。但是在一 定的物理作用或化学反应条件下，某些物质 分子会成为带电的离子（或粒子），不同的 物质，由于其带电性质、颗粒形状和大小不 同，因而在一定的电场中它们的移动方向和移动速 度也不同，因此可使它们分离。
五、常用的电泳方法
纸电泳：用滤纸作为支持载体的电泳方法 醋酸纤维素薄膜电泳：纤维素的羟基乙酰化
形成的纤维素醋酸酯制成的薄膜作支持载体 凝胶电泳：琼脂糖、聚丙烯酰胺
06-02 平卧式电泳槽装置示意图 06-03 血清蛋白的电泳图谱
平板电泳槽
垂板电泳槽
等电聚焦电泳（isoelectric focusing ,IEF)
类型 紫外-可见 荧光 激光诱导荧光 电导
检测限/mol 10-13～10-15 10-15～10-17 10-18～10-20 10-18～10-19
特点 加二极管阵列，光谱信息 灵敏度高，样品需衍生 灵敏度极高，样品需衍生 离子灵敏，需专用的装置
3.高效毛细管电泳仪实图
4.毛细管电泳的分离模式
2、1948年Wieland和Fischer重新发展了以 滤纸作为支持介质的电泳方法，对氨基酸的 分离进行过研究。
3、1959年Raymond 和Weintraub 利用人工 合成的凝胶作为支持介质，创建了聚丙烯酰 胺凝胶电泳，极大地提高了电泳技术的分辨 率，开创了近代电泳的新时代。
4、1967年 Hjerten最先提出在高电场强度， 直径为3mm的毛细管中作自由溶液的区带电 泳(CZE,capillary zone electrophoresis)。
利用电泳现象将多组分物质分离、分析的技 术 叫 做 电 泳 技 术 （ electrophoresis technique）
二、电泳发展简史
1、1937年 瑞典科学家 A. Tiselius首先提出的，后 来．A. Tiselius又和他的同 事们一起第一次从人的血清 中分离出白蛋白、α 球蛋白、 β 球蛋白、γ 球蛋白，由于 A. Tiselius对电泳技木发展 和应用的杰出贡献，使他成 为1948年诺贝尔化学奖的得 主．
(二)进样系统
进样量：毛细管长度的1%-2%；纳升级、非 常小；
1. 流体力学进样方式 （1）进样端加压 （2）出口端抽真空 （3）虹吸进样
凝胶电泳进样的唯一方 式
2.电动进样方式：毛细管一端插入样品瓶， 加电压；
(三）缓冲液池
化学惰性，机械稳定性好；
(四) 检测器
要求：具有极高灵敏度，可柱端检测； 检测器、数据采集与计算机数据处理一体化；
由此可知，物质A和B能否分离，决定于两者的迁移 率。
四、影响电泳的因素
电场强度：电场强度越大，带电粒子泳动越快
溶液的pH值：pH值离等电点愈远，粒子所带静电荷 越多，电泳速度愈快。
等电点（isoelectric point, pI): 当溶液的酸碱度处 于某一特定pH值时，它将带有相同数量的正负电荷， 致使蛋白质分子在电场中不会移动，此特定的pH值 被称为~。
中性粒子：电泳速度为零，随电渗流流出。
负离子：电泳方向
与电渗流方向相反；
N
V>VEOF，无法流出
+
V<VEOF，在中性粒子后流出
-
NNN
N EOF
N
-
N
２．毛细管电泳仪系统
电泳仪
进样系统
分离系统
检测 系统
数据处理系统
(一)高压电源
（1）0～30 kV 稳定、连续可调的直流电源； （2）具有恒压、恒流、恒功率输出； （3）电场强度程序控制系统； （4）电压稳定性：0.1%； （5）电源极性易转换；
高效毛细管电泳仪
（high performance capillary electrophoresis, HPCE）
主要内容
电泳的基本原理 电泳的影响因素 毛细管电泳的基本结构 毛细管电泳的分离模式 毛细管电泳的临床应用
一、电泳的定义
电泳（electrophoresis，EP）是指带电荷 的溶质或粒子在电场中向着与其本身所带电 荷相反的电极移动的现象。