毛细管阵列电泳-掩模式激光诱导荧光检测器的研制与应用研究

发布时间：2021-03-30 22:03

　　快速、高效、高通量、低耗能、环保的分析手段一直是人们追求的目标。毛细管电泳（Capillary Electrophoresis,CE）作为一种高精准分析手段,因其具有高效性、快速、微量、多模式、经济等优势,得到迅速发展。随着科学研究不断深入,出现的高通量毛细管阵列电泳（Array Capillary Electrophoresis,CAE）得到青睐;因其除了具有单通道CE优点外,还具有多个样品同时分析,快速确定样品的种类、结构、特性等优点。但是目前CAE尚存在亟需改善的之处,比如通道信号定位分类困难、通道之间信号彼此干扰、采样率低等问题。鉴于此,本文研制了一种新型掩模式激光诱导荧光检测器的CAE,并对其性能进行了验证评估;最后采用新研制的CAE检测器,成功实现了一些实际样品的分析应用。本论文包含以下四个主要部分:1.绪论:简单回顾与简述了CAE的研究进展、原理、电泳分离模式等。主要介绍了CAE的分类;每种类型的CAE的特点。目前,主要是根据检测器不同进行分类,其中主要有紫外-可见吸收检测器的CAE、时间分辨荧光检测器的CAE、激光诱导荧光检测器的CAE等;并且针对CAE在各个领域的应用... 

【文章来源】：广东药科大学广东省

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

毛细管电泳电泳原理图

广东药科大学硕士研究生学位论文41.2毛细管阵列电泳类型与检测方式Mathies[7]提出的CAE，并且成功应用于人类基因工程；相关研究表明其使工作效率提高了8倍。Mathies等人采用了共聚焦光路系统，将25根毛细管排列在可以被程序精准控制的移动平台上。每个毛细管的信号通过共聚焦光路传送到检测器上；检测器原理示意图1-2。自此，随着电子硬件的飞快发展，科研工作者研发出了多种类型的CAE。在多方面优化光路系统，从而提高灵敏度。同时，也开发出多种检测方式的CAE满足不同检测条件需求；目前主要应用于基因测序、基因多态分析，还有聚合酶链反应分析、组合化学分析等。不过这些CAE的核心区别是在检测系统。CE的检测器比较丰富，主要有紫外-可见分光吸收检测、电化学检测、LIF检测、质谱检测、拉曼光谱法检测、化学发光检测等。但CAE的检测器相对少一点，主要有CAE-LIF检测方法、CAE-紫外-可见吸收检测方法、CAE-LIF时间分辨检测方法等。下面对这几种检测类型逐一介绍。图1-2首台电泳毛细管阵列电泳仪Fig.1-2Sketchdiagramofthefirstcapillaryarrayelectrophoresis

广东药科大学硕士研究生学位论文51.2.1毛细管阵列电泳紫外-可见吸收检测Gong和Yeung首次提出将紫外吸收检测应用于CAE。该CAE有96个通道，用并且用钨丝灯或汞丝灯作为光源；1024个光电二极管阵列元件同时检测所有通道。最后采用CZE和MEKC去验证CAE。每个通道的分离检测效果都相近。对罗丹明6G的LOD达到1.8×10-8M（S/N=2）[24]。2016年，刘马禾发明一种紫外-可见吸收检测的CAE[25]。其原理如图1-3，通过旋转反射镜，将光源入射到特定倾斜角度的光纤内，照在毛细管上并穿过后，对应的接收光纤探头接收后传送到检测器上；而入射光纤圆型均匀排布在特定的位置，反射镜周而复始旋转，达到检测所有毛细管。采用紫外吸收检测的CAE，稳定性较好；其应用检测对象较多，因为较多化合物都有紫外吸收。但是由于毛细管的内径较孝进样量较少，紫外吸收光程较短，紫外-可见吸收检测在毛细管电泳上的发挥不出其最佳性能，导致其灵敏度较差，再加上CAE存在定位难等问题。所以，紫外吸收检测CAE一直停留在实验室研究阶段。图1-3紫外吸收检测毛细管阵列电泳(1)紫外或可见光光源，(2)单根光源入射光纤，(3)入射光纤轴心固连件，(4)光线，(5)凹面反射镜，(6)转动电机，(7)转动编码器，(8)反射光示意线，(9)光纤特定角度分布固定器，(10)多根入射光纤组，(11)阵列毛细管窗口对准器固定端，(12)毛细管阵列，13多根接收光纤组，(14)毛细管窗口对准器瞄准端，(15)取样光电探测器，(16)参考光纤，(17)参考光电探测器，(18)高速数据采集单元，(19)总控制和数据处理及传输，(20)电机驱动和转动解码器，(21)电脑工作站Fig.1-3Sketchdiagramofcapillaryarrayelectrophoresis-ultravioletabsorptiondetector

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[2]蒽醌类染料在碳糊电极上的电化学聚合及电催化性能研究[D]. 闫璟.陕西科技大学 2017
[3]壳聚糖基吸附剂的合成及其对重金属离子的吸附行为[D]. 李芸.西北师范大学 2016
[4]高效毛细管电泳检测蒽醌类物质及磺胺类和氟喹诺酮类药物残留[D]. 王宁.河北大学 2015
[5]毛细管电泳免疫分析法检测诺氟沙星兽药残留[D]. 冯雪.天津科技大学 2014
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[7]自动进样—微流控毛细管阵列电泳LIF检测系统的研究[D]. 张青峰.东北大学 2010
[8]SNP芯片数据库及其分析工具的构建和应用[D]. 董献军.东南大学 2005
[9]褐藻胶寡糖的高效毛细管电泳分离分析方法的研究[D]. 孙燕.中国海洋大学 2004



本文编号：3110231