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常规毛细管电泳(Capillary Electrophoresis, CE)系统通常采用数十厘米的石英毛细管做为分离通道,在数十分钟内实现分离,具有样品消耗量少、分析速度快、分离效率高、易自动化等优点。高速毛细管电泳(High-speed Capillary Electrophoresis, HSCE)系统通过采用短毛细管、高分离场强和窄进样区带,实现高速和高效率的毛细管电泳分离。第一章介绍了用于蛋白质分离的常规毛细管电泳、微流控芯片毛细管电泳和基于短毛细管的快速毛细管电泳系统的研究进展。第二章建立了一种基于缺口管阵列及短毛细管的高速毛细管SDS-凝胶电泳蛋白质分离系统。提出了一种适用于粘度较大的蛋白质分离缓冲体系的部分自发进样方法,可满足HSCE系统对进样的要求。实验考察了影响试样引入过程的主要因素,如毛细管进样端形状、平移台移动速度等。在优化实验条件下,进样区带长度达到65μm,相应的进样体积约500 pL。使用一根分离长度为1.5 cm的涂层毛细管,在凝胶电泳分离模式下,在60 s内实现了FITC标记的肌红蛋白、卵清蛋白、牛血清蛋白、磷酸化酶b和肌球蛋白的分离,各个电泳峰的每米理论塔板数在258,000-1,280,000,相应的塔板高度为0.78μm-3.88μm,且蛋白质分子量的对数与迁移时间呈现良好的线性关系,线性相关系数达0.9989,说明该系统还可应用于蛋白质分子量的测定。该系统的分离速度和分离效率与多数文献报道的基于微流控芯片的电泳系统相当。第三章研制了一种面向航天空间实验的微型毛细管电泳分析仪。仪器基于顺序注射分析和“T”型通道结构构建具有全封闭液路的毛细管电泳分离系统。仪器集成了全封闭液路系统、全自动试样引入、分离系统、高压电源控制系统、激光诱导荧光检测系统、数据采集存储记录系统和电子控制系统。仪器具有自动化程度高、体积小、功耗小、集成化程度高的特点,可在全封闭环境下实现试样引入和分离等操作。实验考察了影响分析仪性能的主要因素,包括分离场强、顺序注射系统进样体积、缓冲液流速和毛细管两端储液袋的液位差。在最优分离条件下,将该毛细管电泳分析仪应用于手性氨基酸对映体的分离分析,使用一根有效分离长度为13 cm的熔融石英毛细管,采用MEKC分离模式,在320 s内实现了FITC标记的精氨酸、丙氨酸和天冬氨酸三组氨基酸对映体的手性分离。连续8次测定,各组分的迁移时间RSD在0.70%-0.86%之间,峰高RSD在3.23%-4.33%之间,峰面积RSD在3.82%-5.39%之间。仪器连续工作19 h均能正常工作,表明分析仪具有良好的分析性能和工作稳定性,有望用于未来航天空间实验。