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1、微流控芯片电泳电导检测分离分析尿蛋白第39卷2011年8月分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告ChineseJournalofAnalyticalChemistry第8期1123～I128%l研究报告ljl\\\!;:.,微流控芯片电泳电导检测分离分析尿蛋白马亮波,徐溢,,梁静刘海涛,甘俊李栋顺,彭金兰吴珊(重庆大学化学化丁学院,新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室,微纳系统及新材料技术国际研发中心,重庆大学,重庆400030)摘要基于自行构建的微流控芯片电泳集成非接触式电导检测分析系统,建立了一种集进样,分离与检测为一体的微流控芯片电泳电导检测蛋白质的方法,并
2、用于人白蛋白(HSA)和人转铁蛋白(TRF)两种尿蛋白的分离分析以及肾病综合症病人尿液中自蛋白的定量检测.考察并优化了缓冲液,分离电压,进样方式,进样时间等电泳分离的影响因素,在缓冲液为pH一10的10mmol/L硼砂溶液,电进样场强为300V/cm,进样时间10S,分离电压为600V的实验条件下,10min内完成了HSA和TRF的分离检测,分离度为2.0;检出限分别为0.4和0.8g/L(S/N一3),在1～5g/L线性范围内相关系数分别为O.9478和0.9491.实验中肾病综合症病人尿样中HSA的加标回收率为95.4%～104.1%.关键词微流控芯片;集成电导检测;尿蛋白;
3、电泳分离引言尿蛋白是肾脏疾病及糖尿病诊断的重要指标之一,而尿中蛋白的检测也是尿液化学成分分析最重要的项目之一.目前,临床尿蛋白的检测方法主要有免疫法,凝胶电泳法,试纸法和磺柳酸法.免疫法由于大多采用荧光或发光方法检测,需对样品进行衍生化处理,诊断试剂盒昂贵;而临床常用的凝胶电泳法需要对样本进行染色等,其检测过程复杂,试剂要求较高,耗时长;试纸法和磺柳酸法都是根据浊度反应判断蛋白质为阴性或阳性的,操作简便,但是只能作为定性或半定量的依据,并不能对尿液中的蛋白质进行定量研究.毛细管电泳技术相对于其它常规凝胶电泳技术,具有自动化程度高,试样用量少的优点,在蛋白质分析方面得到了广泛应用'
4、.而近年来以毛细管电泳技术为基础,依托于微电子机械系统(Microelectromechanicalsystems,MEMS)的微流控芯片电泳技术由于具有微型化,快速,高效,高通量,样品用量少和易于集成化等特点,在蛋白质的分离分析中得以广泛应用.微流控芯片上蛋白质的检测方法主要有光学检测法和电化学检测法.Mazurzy等利用离子交换技术在聚二甲基硅氧烷(PDMS)材质的芯片上集成电子波导作为激发光源,实现了蛋白质的荧光检测.黄淮清等[4t采用十二烷基硫酸钠无胶筛分电泳模式一激光诱导荧光检测,在玻璃芯片上完成了6种蛋白质的分离检测,并通过这种方式测定了抗体免疫球蛋白G不同片段的分子
5、量.Tanyanyiwa等采用电容耦合非接触式电导检测在毛细管,玻璃芯片及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯片上电泳分离的人免疫球蛋白IgG和IgM.这些研究显示微流控芯片分析技术用于蛋白质分析的可行性及其对蛋白质组研究的极大促进作用.然而微流控芯片电泳技术由于检测技术的不完善在实际临床蛋白样本的应用研究还比较少.本研究以人白蛋白(Humanserumalbumin,HSA)和人转铁蛋白(Humantransferrin,TRF)两种尿蛋白为分析对象,自行构建了一套集进样,分离与检测为一体的微流控芯片电泳电导检测分析系统,通过对电泳分离影响因素进行优化,考察蛋白质浓度与电导响应信号的
6、定量关系,建立了微流控卷片电泳电导检测人白蛋白和人转铁蛋白两种尿蛋白的新方法,并应用于肾病综合症病人尿液蛋白样本的分析.20lff113O收稿;2011O303接受本文系国家自然科学基金(No.20675089),全国博十学位论文作者专项资金(NoFSNEDD200941),重庆市科技攻关项目(CSTCNo.2010AC5050),重庆大学研究生科技创新基金(NoCDJXS1ff221l一39)和中央高校基本科研业务费(No.CDJXSl-220if05)资助项目*E—mail:xuyibbd@sina.com第39巷2实验部分2.1仪器与试剂玻璃一PDMS复合电泳芯片(自行设计
7、,中国电子科技集第24研究所和第44研究所加_【制作);集成电导检测信号采集系统(自行设计并制作);XCDY型微流控芯片多路智能高压电源(0～8000V/500"A,山东省化丁研究院仪表研究所);XSP-BM型显微镜(Nikon公司);KQ一50E型超声波清洗器(昆…市超声仪器有限公司);TG328B型光电分析天平(上海精密仪器仪表公司)等.HSA(分f肇66478Da,pl4.7,),TRF(分子量77000Da,pI5.9)购自美Sigma公一];其余试_i:fIJ均为分析纯
