微流控芯片电泳在尿蛋白分离中的应用

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1、微流控芯片电泳在尿蛋白分离中的应用作者：褚少朋，王惠民，宋宏伟，丛辉，王跃国，张芹，张志泉，徐耀忠，金庆辉【摘要】目的：将微流控芯片电泳用于临床尿蛋白分离的验证试验，评价其在临床上的应用价值。方法：用微流控芯片电泳对30例尿蛋白定性试验为阴性的对照组和70例尿蛋白定性在++以上的病例组进行检测，以白球蛋白的峰面积比值判断蛋白尿的选择性，并与美国Helena琼脂糖凝胶电泳结果比较。结果：30例对照组未检出蛋白峰，70例病例组除2例外均检出蛋白峰，其中选择性蛋白尿16例，非选择性蛋白尿50例，溢出性蛋白尿2例，与美国H

2、elena琼脂糖凝胶电泳结果100%相符，与临床诊断符合率为97.14%。结论：该法用于临床尿蛋白分离的验证试验，效果很好，适于在中小医院普遍推广。【关键词】微流控芯片；电泳；尿蛋白；选择性蛋白尿[Abstract]Objective:Microfluidicchipelectrophoresisplesplesorethan++inandglobulin.TheresultsericanHelenaagarosegelelectrophoresis.Results:Noproteinpeakplesoftheco

3、ntrolgruop,butproteinpeaksplesofthecasegroupongthem16eresultasAmericanHelenaagarosegelelectrophoresisanditsaccordrateinclinicethodtoseparateproteinuriainmiddleandsmallhospitals.[Keyicrofluidicchip;Electrophoresis;Urineproteins;Selectivityofproteinuria　　尿蛋白增多可来

4、源于多种疾病，尿蛋白电泳有助于病因诊断及病情严重程度判断。常用的尿蛋白电泳主要有醋酸纤维素薄膜电泳、琼脂糖凝胶电泳、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）。SDS-PAGE应用最为普遍，可分离出不同分子量的蛋白质，但该法操作极为繁琐，花费时间较长。近年来国外把毛细管电泳(CE)[1]用于分离尿蛋白，虽操作简便、快速，但需要昂贵的仪器，限制了临床的广泛推广。近几年发展起来的微流控芯片技术[2]具有高效、快速、试样用量少、散热能力强等优点。并可实现阵列并行操作,用于无机分子、有机分子、生物大分子(如DNA、氨基

5、酸、蛋白质、细胞)、细菌及病毒等的分析检测已有较多研究报道，但鲜见在临床上用于分离尿蛋白的报道，我们自行研制了微流控电泳芯片，并用于分离临床尿蛋白的验证试验，效果很好，与美国Helena琼脂糖凝胶电泳结果100%相符，与临床诊断符合率为97.14%。1材料与方法1.1对象(1)病例组：上海第二军医大学附属长征医院住院患者70例中,男40例，女30例,年龄24～89岁。其中尿毒症14例，慢性肾炎21例，慢性肾衰4例，肾病综合症2例，多发伤2例，糖尿病等27例。留取尿蛋白定性在++以上的晨尿标本70份。（2）对照组：健

6、康人晨尿标本30份，无肾脏病史及其他慢性病史，尿蛋白定性试验为阴性。1.2试剂与仪器（1）试剂：纯人白蛋白、人运铁蛋白、人IgG购自美国Sigma公司，SP300plate琼脂糖凝胶电泳试剂盒购自美国Helena公司。75mmol/L硼酸盐(pH10.55)含0.8mmol/L乳酸钙、1%(v/v)乙胺电泳缓冲液用双蒸水配制，使用前经0.2μm滤膜过滤，并真空抽气。（2）仪器：REP全自动电泳仪，美国Helena公司。自制微流控芯片：整个石英芯片尺寸为64mm×32mm，芯片微管道宽约70μm，深约40μm，芯片进

7、样池到十字交叉点长4mm，有效分离长度为42mm，储液池直径为2.5mm。电泳仪与检测系统为中科院微系统与信息技术研究所自制[3,4]，该系统可调输出电压为0～5000V，利用214nm紫外检测器检测蛋白浓度，软件为自行设计。1.3方法1.3.1尿标本预处理取尿样5ml置分子量为7000透析袋中，于1L75mmol/LpH10.3硼酸盐缓冲液中透析1小时，于聚乙二醇20000中浓缩至干，用0.5ml双蒸水洗出，磺基水杨酸-硫酸钠比浊法测定蛋白质含量。1.3.2电泳与检测新制芯片分别用1mol/LNaOH、双蒸水、电

8、泳缓冲液浸泡30min。每次电泳前分别用1mol/LNaOH、双蒸水、电泳缓冲液冲洗芯片管道1min并使电泳缓冲液充满进样与分离管道，在样品池加4μl待测尿蛋白样品。进样时，进样管道两端加500V电压，分离管道两端悬空，进样15s。分离时进样管道两端悬空，分离管道两端加1500V电压，电泳4min。仪器在214nm自动记录蛋白区带信号，并对时间描出电泳图谱。