專利名稱：芯片毛細管電泳中低速電滲流的測量方法
技術領域：
本發明涉及低速電滲流的測量。具體地說，是基于一個電遷移的物質在微芯片管道中的有效淌度不變的原理來間接測量低速電滲流。
背景技術：
微流控芯片電泳技術自二十世紀九十年代開始迅速發展起來[參見Manz，A.，Graber，N.，Widmer，H.M.，Sens.Actuators B 1990，B1(1-6)，244-248.]，為了滿足各個方面的應用，常對微管道進行化學或物理修飾，減小溶質與管壁的相互作用并且抑制電滲流。因此對微管道的電滲流性質表征就顯得非常重要。
常用的電滲流測定方法有中性標記物法[參見Jorgenson，J.W.，Lukacs，K.D.，Anal.Chem.1981，53，1298-1302.]和電流監測法[參見Huang，X.，Gordon，M.J.，Zare，R.N.，Anal.Chem.1988，60，1837-1838.]。最為常用的是中性標記物法，就是利用一種中性化合物在電場中的作用下遷移來測定電滲流；電流監測法也是一種應用率很高的方法，在管道中通過電滲驅動的作用將一略為稀釋的相同電解質溶液(與毛細管中的溶液相比)替代毛細管中的溶液，通過監測電路中電流隨時間變化的曲線圖，根據管道中高濃度溶液全部被替代時的時間來計算電滲流。
當需要測定低電滲流或者零電滲流時，就出現了困難，在用中性標記物法和電流監測法中，在經過很長的遷移時間后，信號會變得不明顯或者沒有信號。到目前為止，還沒有關于微芯片毛細管電泳中低電滲流或者零電滲流測定方法的報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種測量低電滲流的方法。
本發明的技術方案如下一種芯片毛細管電泳中低速電滲流的測量方法，它是首先在一作為參比的快速電滲流微芯片A上以樣品區帶法[參見Wang，W.，Zhao，L.，Jiang，L.P.，Zhang，J.R.，Zhu，J.J.，Chen，H.Y.，Electrophoresis 2006，27，5132-5137.]完成探針物質的有效淌度的測定，簡述如下，在背景電解質中加入一個快速遷移的且可被測定的物質(探針)，當不同于背景電解質溶液濃度的類背景電解質溶液作為樣品進樣后，得到了電泳圖，利用圖中的出峰時間可以計算出探針物質在參比芯片上的有效淌度(μeff)，然后，利用相同的不含探針的背景電解質溶液作為緩沖液，以探針物質作為樣品在未知電滲流的微芯片B上完成常規的毛細管電泳檢測，可以計算得到探針在微芯片B上的表觀淌度(μapp)，根據以下公式可以計算出求知的電滲流淌度(μEOF)，μEOF＝μapp-μeff。
一個特定的探針物質在確定的緩沖液中的有效淌度是恒定不變的，也就是探針物質在參比芯片和待測電滲流芯片上的有效淌度是相等的，因此，μeffA1＝μeffB1其中μeffA1和μeffB1分別為微芯片A和微芯片B中的有效遷移率。該探針物質的有效遷移率可以從其表觀遷移率和電滲流來計算，μeffA1=μappA1-μEOFA=LALAefftA1VA-LALAefftA2VA]]>μeffB1=μappB1-μEOFB=LBLBefftB1VB-LBLBefftB2VB]]>以上公式中μappA1，μEOFA和VA分別為微芯片A中的探針物質的表觀遷移率、電滲流淌度和分離電壓，tA1和tA2分別為微芯片A中探針物質和電滲流的出峰時間。μappB1，μEOFB和VB分別代表微芯片B中的相應量。LA，LAeff，LB和LBeff分別為微芯片A和微芯片B的長度和有效長度。因此，μEOFB可以用下式表示，μEOFB=μappB1-μappA1+μEOFA=LBLBefftB1VB-LALAefftA1VA+LALAefftA2VA]]>如果LA＝LB＝L，LAeff＝LBeff＝Leff并且VA＝VB＝V，μEOFB可以按下式計算而得。
μEOFB=LLeffV(1tB1-1tA1+1tA2)]]>四
圖1為本發明中測量電滲流時所應用的微芯片示意圖，其中A為緩沖液池，B為分離管道出口，C為緩沖液池，D為樣品廢液池，E為進樣管道和分離管道交叉口，F為緩沖液廢液池，WE為電化學工作電極。。
圖2為本發明在參比芯片A上用間接方法測得的電泳示意圖，tA1和tA2分別為微芯片A中探針物質和電滲流的出峰時間。
圖3為本發明在待測電滲流芯片B上用直接方法測得的電泳示意圖，tB1和tB2分別為微芯片B中探針物質和電滲流的遷移時間。其中虛線峰是假想的電滲流的信號峰。
具體實施例方式
實施例1.Brij 56修飾過的聚二甲基硅氧硅(PDMS)微芯片的電滲流的測量測量Brij 56修飾過的PDMS微芯片管道中充滿磷酸鹽緩沖液(20mM PBS pH7.00)時的電滲流，以0.1mM 3，4-二羥基芐胺(DHBA)作為探針物質，20mM PBS作為背景電解質，以未作修飾的PDMS微芯片作為參比芯片A，其中AE＝0.3cm；EB＝3.6cm；CE＝ED＝0.5cm。在毛細管電泳過程中，分離電壓設定為800V，檢測電位+1.2V(vs.Ag/AgCl電極)，根據測量所得的遷移時間，tB1＝59.2s，tA1＝41.2s，tA1＝65.0s，計算得到電滲流的大小為(1.40±0.04)×10-4cm2/(Vs)。與文獻推測值相一致[參見Dou，Y.H.，Bao，N.，Xu，J.J.，Meng，F.，Chen，H.Y.，Electrophoresis 2004，25，3024-3031.]。
實施例2.聚乙烯醇(PVA)修飾過的PDMS微芯片管道的電滲流的測量測量PVA修飾過的PDMS微芯片管道中充滿磷酸鹽緩沖液(20mM PBS pH7.00)時的電滲流，以0.1mM 3，4-二羥基芐胺(DHBA)作為探針物質，20mM PBS作為背景電解質，以未作修飾的PDMS微芯片作為參比芯片A，其中AE＝0.3cm；EB＝3.6cm；CE＝ED＝0.5cm。在毛細管電泳過程中，分離電壓設定為800V，檢測電位+1.2V(vs.Ag/AgCl電極)，根據測量所得的遷移時間，tB1＝98.7s，tA1＝41.2s，tA1＝65.0s，計算得到電滲流的大小為(0.22±0.02)×10-4cm2/(Vs)。與文獻推測值相一致[參見Wu，D.，Luo，Y.，Zhou，X.，Dai，Z.，Lin，B.，Electrophoresis 2005，26，211-218.]。
權利要求
1.一種芯片毛細管電泳中低速電滲流的測量方法，其特征是首先在一個作為參比的快速電滲流微芯片A上測得探針物質的有效淌度μeff，然后測得探針物質在待測電滲流的微芯片B上的表觀淌度μapp，根據以下公式計算出未知的電滲流淌度μEOF，μEOF＝μapp-μeff。
2.根據權利要求1所述的快速測定微流控芯片低電滲流的方法，其特征是以樣品區帶法在快速電滲流參比芯片上一次性完成探針物質和電滲流的遷移時間測量，直接計算出有效淌度。
全文摘要
一種芯片毛細管電泳中低速電滲流的測量方法，首先在一個作為參比的快速電滲流微芯片A上以樣品區帶法完成探針物質的有效淌度的測定，方法簡述如下，在背景電解質中加入一個快速遷移的且可被測定的物質(探針)，當不同于背景電解質溶液濃度的類背景電解質溶液作為樣品進樣后，得到電泳圖，利用圖中的出峰時間可以計算出探針物質在參比芯片上的有效淌度(μ
文檔編號G01N27/447GK101021506SQ200710021018
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月22日 優先權日2007年3月22日
發明者王偉, 趙亮, 朱俊杰, 張劍榮 申請人:南京大學, 鹽城工學院