羟乙基纤维素中毛细管电泳DNA分离特性研究

本实验以羟乙基纤维素(HEC)为筛分介质,以100～1500 bp DNA ladder为分离对象,系统地研究了直流电场下毛细管电泳时DNA分离特性.论文考察了DNA迁移淌度及分离度随HEC溶液浓度和分子量、毛细管两端电场强度(E)、毛细管有效长度(le)及其内径形状、背景电解液(BGE)温度等因素变化规律.研究发现:(1)当筛分介质HEC浓度高于其阈值浓度c*时,HEC分子量越大,相邻DNA片段之间淌度差越大,HEC浓度越高,其迁移淌度越低;(2)对于相邻的DNA片段,le在一定范围内,其分离度随le增大而线性升高;(3)毛细管有效长度一定时,DNA淌度随毛细管侧面积与截面积之比R增大而升高,分离效率提高;(4)BGE温度升高,DNA在筛分介质中扩散效应增强,迁移淌度变大,相邻DNA片段间分离度减小.根据以上结论,在直流电场下毛细管电泳φ×174-Hirc II限制性酶切片段,并实现了其高分离度、快速分离.     

毛细管无胶筛分电泳中一种DNA定量分离模型的优化讨论

对已建立的交缠聚合物溶液中DNA定量分离模型的影响因素,如DNA尺寸、电场强度、聚合物性质及聚合物质量浓度等进行了讨论,并就该模型对聚合物介质选择的指导性进行评价.实验证明,DNA链越长,电泳迁移的时间越长;聚合物相对分子质量越高,越利于长链DNA的分离;筛分聚合物质量浓度越高,DNA分离时所需的迁移时间越长;快速分离要求使用较大的场强,而基于对大片段DNA的有效分离则应限制高场强的使用.该模型还可用于计算DNA分离的最佳聚合物质量浓度,结果表明高质量浓度聚合物有利于DNA的筛分.以上实验结果和模型预测的结论一致,对DNA电泳分离模型的研究有较大的促进作用,对毛细管无胶筛分电泳实验参数的选择和优化具有一定的指导意义.     

线性聚丙烯酰胺凝胶毛细管电泳的迁移特性

使用线性聚丙烯酰胺作为筛分介质,对片段长度为80～584bp的标准DNA样品进行毛细管电泳,利用激光诱导荧光方法检测信号,荧光染料为溴化乙啶。改变电场强度100～375V/cm,得到的迁移率曲线与电场强度和DNA片段长度成复杂的函数关系,已有的经典理论模型:Ogston模型、Reptation无拉伸模型和Reptation拉伸模型都不能正确地描述实验观察到的迁移率随电场强度和DNA片段长度的变化情况。因此,提出一种修正的Ogston筛分理论,假定迁移的DNA分子在电场强度方向延展拉伸,如同小分子穿过凝胶筛孔。在该修正模型中,DNA的迁移率仅依赖于电场强度、筛分介质浓度和片段长度,很好地解释了实验现象。     

几种标准蛋白质的毛细管区带电泳的分离及其迁移行为

本文采用毛细管区带电泳分离了几种标准蛋白,研究了不同的清洗方式,不同ＰＨ的缓冲溶液等对迁移行为及分离的影响,并同时考察了迁移时间和相对迁移时间与操作电压的关系。     

高效毛细管电泳用于以聚环氧乙烷为筛分介质分离DNA的机理研究

用毛细管电泳以聚环氧乙烷(PEO)为筛分介质对pUC19DNA/Msp Ⅰ(HpaⅡ)Marker中的12条DNA片段进行了分离,并尝试用Ogston模型、爬行模型以及线性模型对分离机理进行研究,最终发现26～147bp的小片段,在低电场强度时能很好地符合Ogston模型理论,而190～501bp中等长度的DNA片段电泳迁移率与其尺寸间存在很好的负相关的线性关系,为此,提出一种新的线性模型来进行解释.此外,还探讨了PEO的浓度和电场强度对分离的影响.其结论可更好地从理论上指导对中小片段DNA的分离,对肿瘤基因突变点的分析和PCR扩增产物的分离分析具有重要的意义.     

线性聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮准互穿网络聚合物溶液用于毛细管电泳紫外检测条件下分离DNA片段的深入研究

线性聚丙烯酰胺(PAA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)准互穿网络(quasi-IPN)聚合物溶液被成功用于毛细管电泳紫外检测条件下分离双链DNA片段 (对123bp/124bp片段的分离度为0.76)和单链DNA片段(对123b/124b片段的分离度为0.97). 该quasi-IPN筛分介质粘度小（在25^oC 时的粘度为23.5mPa·s）且温度升高粘度下降. 该筛分介质具有动态涂敷能力可直接用于非涂层毛细管柱。根据实验结果，柱温和电场强度会明显影响DNA片段在该介质中的迁移行为。在变性条件下，最长片段为1353碱基的单链DNA样品可以在40分钟内获得分离，其中309/310b 片段的分离度为0.88。     

毛细管电泳样品电堆积富集过程影响因素的数值分析

毛细管电泳样品电堆积富集是一种通过缓冲溶液浓度的差异在毛细管中形成电场强度梯度,从而对样品进行浓缩的富集技术。本文在已有数学模型的基础上,对影响毛细管电堆积富集过程的因素进行了分析。计算结果发现,样品粒子表面所带的电荷电性以及带电量会影响粒子的电泳速度,进而影响富集过程;外加电势的大小会影响样品粒子到达检测窗口的迁移时间;而样品塞的初始长度则会影响样品所能达到的最大富集浓度以及达到最佳的富集效果所需要的时间。所得到的结果对样品电堆积富集技术的进一步完善具有一定的理论指导意义。     

含有金纳米粒子的筛分介质对不同长度DNA片段的毛细管电泳分离

探讨了含有金纳米粒子(GNPs)的筛分介质在毛细管电泳(CE)中对不同长度DNA片段的分离.以聚环氧乙烷(PEO)-金纳米粒子(GNPs)-TBE为CE筛分介质,用涂层的毛细管柱(37 cm×75 μm,有效长度27 cm)分离DNA Marker D和1 kbp DNA Ladder Marker标准DNA片段,考察了CE过程中各参数(如筛分介质质量浓度、分离电压、温度和筛分介质pH值)对不同长度DNA片段分离的影响.对比了新型筛分介质与不含GNPs的PEO-TBE筛分介质的分离效果,并将新型筛分介质用于实际样品的检测.结果表明,在筛分介质中添加GNPs后能够改进CE的分离效果,且分离时间短.方法较适于分离较宽范围的DNA片段.     

脉冲毛细管电泳分离蛋白质的研究

蛋白质是机体细胞的重要组成成分,通过分析蛋白质可获得机体的受损或病变情况,因此毛细管电泳（CE）分析蛋白质分子在临床医学中具有重要的应用价值。该文以溶菌酶、生长激素、碳酸酐酶、肌动蛋白、牛血清白蛋白和磷酸化酶B为样本,采用有效长度为6 cm和总长度为8 cm的毛细管,以羟乙基纤维素（HEC）为分离介质,首次采用脉冲电场毛细管电泳（PFCE）,研究了脉冲频率及调制深度对不同蛋白质（分子量14.4～97.4 kDa）分离效率的影响。结果表明,相对于电场强度为100 V/cm的直流电场毛细管电泳（DCCE）,在1.4% HEC筛分介质中采用平均电场强度为100 V/cm,脉冲频率为10 Hz,调制深度为250%的脉冲电场时,相同蛋白质分子的分离时间缩短6.6%～9.6%;脉冲电场与蛋白质分子的共振频率为10 Hz,当脉冲频率低于共振频率时,分离时间随脉冲频率的增高而延长,反之则随脉冲频率的增高而减少;当脉冲频率与共振频率相同时,其分离度提高34.1%～88.1%,理论塔板数最高为4.03 × 104;在相同平均电场下,当调制深度由0提至250%时,筛分介质内的焦耳热比直流电场时提高了2.64倍;焦耳热的提高使得筛分介质的粘度降低,导致蛋白质分子在筛分介质内的迁移时间随电场脉冲调制深度的增加而减少,且蛋白质的分子量越大,其迁移时间越小,其中磷酸化酶B的迁移时间减少约9.6%,但相邻蛋白质分子间的分离度无明显降低。该研究为提高CE对蛋白质分子的分离效率提供了新方法。     

电场方式对毛细管电泳分离DNA的影响

以羟乙基纤维素为筛分介质, 在直流、方波脉冲、反向脉冲电场中对0.1～10.0 kbp范围的DNA样品进行分离, 改变脉冲电场调制深度, 探讨电场方式对毛细管电泳分离DNA的影响. 研究发现, 其它实验条件一定时: (1)直流电场下, 小片段DNA (<1.0 kbp)可以被有效分离, 大片段DNA (>1.0 kbp)迁移时几乎重叠在一起; (2)方波脉冲电场下, 增大调制深度可提高大片段DNA (>1.0 kbp)分离效果, 但降低了部分小片段DNA (0.6～1.0 kbp)的分离度; (3)反向脉冲电场下, 可以实现0.1～8.0 kbp范围内各个DNA片段的有效分离, 改变调制深度会影响样本DNA的分离时间. 并将反向脉冲电场应用于毛细管电泳分离λ-DNA的EcoT14 I/Bgl II限制性内切酶酶切片段. 结果表明, 反向脉冲毛细管电泳技术具有快速、准确、重复性高等特点, 可用于宽分子量范围DNA片段分离.