微芯片毛细管电泳系统

什么是微芯片毛细管电泳系统？一种台式仪器，使 DNA、RNA 或蛋白质样品通过带嵌入通道和荧光检测的微流控芯片，在数分钟内以微升级样品量对 10–12 个样品进行大小测定和定量。## 概述

微芯片电泳将毛细管分离微型化到带蚀刻或模塑通道、储液孔和电极的玻璃或塑料芯片上。样品、标准品和凝胶染料混合物被移入孔中，芯片放入仪器，电极接触每个孔以驱动电动进样和分离。每个样品的分离约需 30–45 秒，10–12 通道的芯片在 30 分钟内即可完成运行，荧光由激光和光电检测器检测。典型输出包括片段大小、浓度、用于 RNA 质量控制的 RNA 完整性值，以及 5 至 250 kDa 的蛋白质大小。该形式仅需 1–5 微升样品且培训要求低，因此用于测序或基因表达研究之前对 NGS 文库、PCR 产物和 RNA 的质量控制。其分辨率低于完整的毛细管阵列。## 工作原理是什么？在毛细管电泳中，内径 25–100 微米的熔融石英毛细管中充满背景电解质或筛分聚合物，并连接在带电极的两个缓冲液瓶之间。通过流体力学或电动方式注入数纳升样品，并施加 5–30 kV 电压。细小的管径散热高效，因此可使用高场强，实现快速而锐利的分离。离子按其荷质比迁移，在毛细管区带电泳中，带电石英管壁产生的电渗流将所有组分带向检测器。凝胶或聚合物筛分按大小分离 DNA 和 SDS-蛋白质复合物，等电聚焦则按 pI 分辨蛋白质。检测采用紫外吸收或二极管阵列、激光诱导荧光或质谱，数据以电泳图形式处理。## 主要特点有哪些？- 一次性微流控芯片带 10 至 12 条样品通道，约 30 分钟内出结果 - 荧光检测结合内标测定 DNA、RNA 和蛋白质的大小和浓度 - RNA 完整性值报告 RNA 质量，用于预测测序和 qPCR 的表现 - 仅需 1 至 5 微升样品，节省珍贵样品 - 预混试剂盒使芯片上样简单，减少操作时间和培训需求 - 紧凑的台式占地面积，软件提供类凝胶图和电泳图视图

技术参数有哪些？典型的微芯片毛细管电泳系统配置：每张芯片样品数为 10–12；每张芯片分析时间为 approx. 25–40 min；样品体积为 1–5 µL；DNA 大小范围为 approx. 25–12,000 bp (kit dependent)；RNA 检测范围为 approx. 25–6,000 nt；蛋白质大小范围为 approx. 5–250 kDa。以上数值代表该产品类别的常见水平，具体配置参数以报价单及随机校准文件为准。## 适用于哪些应用？微芯片毛细管电泳系统主要用于 NGS 文库质量控制、RNA 完整性评估、PCR 产物和质粒检查、蛋白质大小和纯度筛查。在更广泛的毛细管电泳类别中，实验室还将其用于单克隆抗体纯度和电荷变体、用于法医身份鉴定的 STR 分型、DNA 片段大小测定和基因分型。## 适用哪些标准与认证？相关标准与方法包括 USP <1053>、Ph. Eur. 2.2.47、IEC 61010-1、IEC 60825-1、21 CFR Part 11、ISO 18385。本型号的认证候选包括 CE、ISO 9001 manufacturing、IEC 61010-1 safety；每项认证均需针对具体配置在发货前确认，仅提供已实际签发的证书。仪器应安装在稳定的工作台上，电源洁净、环境温度受控，荧光系统还需激光和光学条件稳定。新毛细管应按方法进行预处理，并在运行之间冲洗，以保持可重复的电渗流。使用过滤并脱气的缓冲液，保持样品瓶无颗粒，因为堵塞和气泡是最常见的故障。应按计划更换毛细管、聚合物和检测窗口，并用大小标准品或系统适用性混合物验证性能。受监管用户应规划 IQ/OQ/PQ、校准和软件验证，并按 21 CFR Part 11 配备审计追踪。安全遵循 IEC 61010-1，高压舱带联锁；荧光检测器还需满足 IEC 60825-1 的激光安全要求。## 如何选择合适的微芯片毛细管电泳系统？当低样品量和速度比分辨率更重要时，核酸和蛋白质样品的快速质量控制应选择微芯片系统。STR 或测序则应使用阵列分析仪。询价时应注明检测试剂盒、芯片规格、大小测定范围、耗材供应，以及 RNA 完整性评分等软件功能。### 与其他毛细管电泳型号相比如何？首先按应用选择。配紫外或二极管阵列检测的毛细管区带电泳适用于小离子、肽、药物和电荷变体。配激光诱导荧光的多毛细管阵列分析仪适用于 STR 分型、片段分析和测序。基于凝胶的 CE-SDS 是单克隆抗体大小纯度检测的标准方法，毛细管等电聚焦则用于分辨电荷异质性。微芯片形式以分辨率换取速度和低样品用量。应比较毛细管数量、检测类型和灵敏度、温控、进样重复性、自动进样器容量，以及用于受监管场合的软件审计追踪和验证包。还要考虑毛细管、聚合物和缓冲液等耗材成本，以及供应商能否提供 IQ/OQ 文件和方法转移支持。