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Technische Prinzipien der Kapillareelektrophorese und ihre Anwendung bei der Isolierung von Biomolekülen
Datum:2025-07-04Lesen Sie:0

Kapillare Elektrophoremeter (CE) ist eine flüssige Phase Trennung Technologie mit hohem Spannungs-Gleichstrom-Feld als Antrieb, Kapillaren als Trennungskanal, dessen Kernprinzip basiert auf der Migrationsgeschwindigkeit der geladenen Teilchen im elektrischen Feld zu erreichen eine effiziente Trennung. In einem Kapillar-Elektrophorese-System wird ein Füllpuffer im Quartz-Kapillar mit einem Innendurchmesser von 20-200 μm aufgefüllt, wenn ein hoher Spannung von 10-30 kV ausgeübt wird, die geladenen Teilchen unter der Wirkung eines elektrischen Feldes migrieren, deren Migrationsgeschwindigkeit gemeinsam durch den Elektrophorese-Durchfluss (abhängig von der molekularen Ladung, der Größe) und den Elektroosmosen-Strom (EOF) bestimmt wird. Elektroosmosischer Strom stammt aus der negativen Ladung, die durch die Siliziumhydroxylösung der Kapillaren-Innenwand erzeugt wird, zieht die Kationen in dem Puffer an, um eine doppelte elektrische Schicht zu bilden, treibt die Flüssigkeit unter hohem Druck insgesamt in Richtung Kathode, deren Geschwindigkeit in der Regel eine Größengrade größer ist als die Elektrophorese und wird zur Hauptantriebskraft der Trennung. Positiv geladene Partikel fließen zuerst aus, weil sie sich in die gleiche Richtung wie der elektrosphärische Strom bewegen, gefolgt von neutralen Partikeln und negativ geladenen Partikeln, wodurch die Trennung der Komponenten erreicht wird.

Im Bereich der biomolekularen Trennung zeigen Kapillareelektrophoresmen Vorteile. Seine hohe Auflösung unterscheidet geladene Isomere von Proteinen, wie z. B. geladene Varianten, die durch Kapillare Elektrophoresis (CZE) Isolierung von Monomab oder durch Kapillare Elektrofokussierung (CIEF) Isolierung von Proteinvarianten mit nur 0,03 Elektropunktunterschieden. Für die Nukleensäureanalyse ermöglicht CE eine hochempfindliche Detektion von Basen und Nukleotiden und unterstützt die DNA-Sequenzierung, die PCR-Produktanalyse und die Untersuchung der Protein-DNA-Wechselwirkungen. Darüber hinaus kann die Bündelelektrokapillarchromatographie (MEKC) durch Zugabe von Oberflächenaktiven zur Bildung einer Bündelphase geladene und neutrale Moleküle gleichzeitig trennen, die sich für die manuelle Trennung kleiner Moleküle wie Aminosäuren und Medikamente eignen. Im Vergleich zu herkömmlicher Flüssigchromatografie hat CE die Eigenschaften einer kleinen Probenverbrauch (nL-Klasse), einer schnellen Analysegeschwindigkeit (Minuten bis Dutzende Minuten) und keine feste Phase, um das Problem der Alterung der Chromatokollonnen zu vermeiden, um ein Analysewerkzeug in den Bereichen Biopharmazeutik und Gentechnik zu werden.