芯片毛细管电泳技术课件

芯片毛细管电泳技术

microchipcapillaryelectrophoresis李莹莹2012年4月14日一、毛细管电泳发展过程二、毛细管电泳的概述三、毛细管电泳的特点四、毛细管电泳在临床微生物学检验中的应用五、毛细管电泳技术发展的展望一、毛细管电泳发展过程毛细管电泳的起点60年代中期1981198419871989****19791991用聚四氯乙烯管做分离管做ZE里程碑：熔融毛细管电泳建立了胶束电动毛细管电泳毛细管等点聚焦，毛细管凝胶电泳毛细管电泳仪出现毛细管电泳芯片技术诞生芯片毛细管电泳（microchipcapillaryelectrophoresis）

是将毛细管缩微移植到很小的芯片上，将样品进样、反应、分离、检测等过程集成在一起的多功能、快速、低耗、低污染的缩微实验技术。

集成毛细管电泳芯片原理示意图如下：

芯片毛细管电泳可以对蛋白质、多肽、DNA、生物细胞等进行析、用于基因突变、免疫学、疾病快速诊断病毒感染的早期诊断等。三、毛细管电泳的特点与传统的电泳相比,毛细管电泳主要的特点有4个:高效

快速微量可以自动化

另外，检测的模式多且可以和其它技术联用比如：质谱、核磁共振、透析4.1在细菌鉴定与分型中的应用4.1.1毛细管电泳用于链球菌种属鉴定扩增核糖体rDNA限制性分析ddl基因扩增MnSOD基因排序tRNA基因长度多态性分析与HPCE结合(HPCE/tDNA-PCR)可以对大多数细菌进行鉴别。灵敏度低、操作复杂4.1.2

荧光毛细管电泳(FCE)用于分枝杆菌的鉴定

自动荧光毛细管电泳与PCR-限制性酶切片断多态性分析(PCR-RFLP)相结合，此方法采用荧光标记引物，通过PCR扩增65-kDa热休克蛋白(HSP)和16SrRNA基因的多态区，然后以限制酶消化，再用FCE分析，最后以计算机软件进行处理。4.1.4HPCE可以用于分离、鉴定和定量检测完整的微生物，代表了分离科学的前沿。

应用HPCE，通过直接注入未经处理的尿液就可以鉴别引起泌尿道感染的大部分病原菌。这种高效率的HPCE分离方法可以消除电渗流速的影响，对一些泌尿道疾病的诊断和定位很有价值，而且在这种分离技术的基础上还可能建立起多种快速分离微生物的方法。4.1.5荧光毛细管电泳还用于空肠弯曲菌空肠亚种的鉴定以及爆发株和引起散在发病的菌株指纹图分析

EvenHeir等用扩增片段长度多态性(AFLP)基因型分析对空肠弯曲菌空肠亚种的指纹图进行分析比较发现，该方法的鉴别能力比脉冲电场凝胶电泳(PFGE)对PCR产物的分析和PCR-限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)的鉴别能力都强。

AFLP还能对爆发流行株和散发株的FlaA和FlaB基因异同进行分析，以鉴别二者。AFLP适合用于空肠弯曲菌的流行病学调查，对查明引起该菌爆发流行的传染源很有意义。4.2在真菌鉴定与分型中的应用

利用CE-PCR，通过对DNA非编码区的rRNA操纵子ITS1和ITS2长度和序列多态性分析，可以对有临床意义的近40种真菌进行鉴定和分类。

通过对PCR产物中核酸片段长度的分析，就可以对临床上出现的92%的菌株快速而正确地鉴定，其余8%可以通过对其ITS2区PCR产物的限制性内切核酸酶切片段或DNA序列分析而鉴定。4.3在病毒鉴定与分型中的应用对单纯疱疹病毒(HSV)性脑炎的早期诊断。GrassiM等使用RT-PCR与区带毛细管电泳(CZE)联用研究经血液透析的慢性病人持续性G肝炎病毒(HGV)感染与非甲非乙型慢性肝炎之间的关系。DoglioA等用CE对PCR扩增的cDNA产物直接循环测序的方法，对丙型肝炎病毒(HCV)进行快速基因分型。GongX等还把阵列毛细管电泳(CAE)用于基因分型和HIV-I的诊断。

五、毛细管电泳技术发展的展望目前，HPCE研究的重点是扩大其应用范围和完善、发展应用方法。应用研究中最活跃的方面是蛋白质分离、糖分析、DNA测序、手性分离、单细胞分析等。一些新方法也不断出现，如阵列毛细管电泳(CAE)、亲和毛细管电泳(ACE)、芯片式毛细管电泳(CCE)等。DNA芯片(DNAchips)技术是近年来分子生物学与微电子学等多学科交叉融合而成的一项高新技术，在基因表达谱、功能基因组、疾病基因诊断等基础研究及临床应用中已经显示出其重要的理论意义和广泛的应用前景。五、毛细管电泳技术发展的展望另外，各种检测方法的联合应用和嫁接也是毛细管电泳发展的一个方向。CE-MS和CE-NMR都是成功的例子。EelinL.Lim等