芯片毛細管區帶電泳

毛細管區帶電泳是芯片毛細管電泳分離蛋白質的一種最基本的分離模式。它基于不同的蛋白質分子在電場中的遷移速率不同而實現分離，是一種簡單、快速的分離方法。采用區帶電泳分離模式已成功地分離了多種蛋白質樣品。

Colyer等采用毛細管電泳芯片，以區帶電泳模式對人血清蛋白樣品進行了分離，可分辨出4個蛋白質區帶(即IgG、轉鐵蛋白、a-1-抗胰蛋白酶和白蛋白區帶，分別用以模擬血清蛋白樣品中的7、p、dl和白蛋白區帶)。其中蛋白質的熒光標記在分離之后進行，由于熒光染料TNS(2-toluidinonaphtha．1-ene-5-sulfonate)標記血清蛋白的靈敏度較低，所以沒能實現實際人血清蛋白樣品的5個區帶分離。Xiao等采用區帶電泳模式，以50 mmoVL磷酸鹽緩沖液(pH 2．15)作為工作緩沖液，在通道寬度為30um的聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片中，于35s內實現了細胞色素C和溶菌酶的快速分離。Dodge等設計了集成8個微閥和1個微泵的PDMS芯片，通過微閥微泵實現了對液流的有效控制。他們首先采用區帶電泳的分離模式分離牛血清白蛋白和肌紅蛋白，然后通過閥的作用將分離后的蛋白質組分分別引入微混合器中酶解，最后對產物進行質譜分析。該工作顯示芯片技術可用于質譜分析前復雜蛋白樣品的預處理。莊等在石英芯片上以75 mmol/L硼酸鹽緩沖液(pH 10．3)作為芯片電泳緩沖體系，分離了免疫球蛋白、O/一1一抗胰蛋白酶、牛血清白蛋白和鐵傳遞蛋白，并對經臨床確診的妊娠高血壓癥、風濕性心臟病、多發性骨髓瘤患者的尿液樣品進行電泳分析，在2 min內得到了與美國Helena電泳系統一致的分析結果。

在芯片毛細管電泳分離蛋白質的研究中所要解決的一個重要問題就是通道表面對大分子蛋白質的吸附問題。蛋白質與芯片通道內壁之問的微小吸附效應就會降低蛋白質的分離效率，引起峰形變寬拖尾，影響分離的重現性。在毛細管區帶電泳分離模式下，一般采用通道內壁永久改性和緩沖液中加入添加劑進行動態修飾兩種方法來抑制蛋白質的吸附。

Wu等采用多層88%水解聚丙烯醇(PVA)修飾PDMS芯片，以區帶電泳模式有效分離了兩種堿性蛋白質(溶菌酶和核糖核酸酶)以及兩種典型的酸性蛋白質(牛血清白蛋白和口．乳球蛋白)。該涂層在pH 3～11范圍內均可抑制電滲流的產生和蛋白的吸附作用，并且效果穩定，連續運行70次后分離效果仍然很好。該研究組隨后又采用自組裝方法在PDMS芯片通道表面加工環氧修飾的聚合物涂層抑制蛋白質的吸附，成功地分離了溶菌酶和核糖核酸酶A。Chiem等在運行緩沖液中加入了無機電解質NaCl和中性表面活性劑吐溫20來抑制蛋白質的吸附，利用芯片毛細管區帶電泳進行了單克隆抗體的分離分析。 ‘