毛細管電泳
毛細管電泳(capillary electrophoresis,CE)又稱高效毛細管電泳(high performance capillary electrophoresis,HPCE),是一類以毛細管為分離通道、以高壓直流電場為驅(qū)動力的新型液相分離技術(shù)。毛細管電泳實際上包含電泳、色譜及其交叉內(nèi)容,它使分析化學(xué)得以從微升水平進入納升水平,并使單細胞分析,乃至單分子分析成為可能。長期困擾我們的生物大分子如蛋白質(zhì)的分離分析也因此有了新的轉(zhuǎn)機。
毛細管電泳通常使用內(nèi)徑為25-100 μm 的彈性(聚酰亞胺)涂層熔融石英管。標(biāo)準(zhǔn)毛細管的外徑為375 μm,有些管的外徑為160 μm。毛細管的特點是:容積?。ㄒ桓?00 cm×75 μm 管子的容積僅4.4 μL);側(cè)面/截面積比大,因而散熱快、可承受高電場(100-1000 V/cm);可使用自由溶液、凝膠等為支持介質(zhì);在溶液介質(zhì)下能產(chǎn)生平面形狀的電滲流。
由此,可使毛細管電泳具備如下優(yōu)點:
(1)高效塔板數(shù)目在105-106片/m 間,當(dāng)采用CGE 時毛細管電泳色譜圖,塔板數(shù)目可達107片/m 以上;
(2)快速一般在十幾分鐘內(nèi)完成分離;
(3)微量進樣所需的樣品體積為nL級;
(4)多模式可根據(jù)需要選用不同的分離模式且僅需一臺儀器;
(5)經(jīng)濟實驗消耗不過幾毫升緩沖溶液,維持費用很低;
(6)自動CE 是自動化程度較高的分離方法。
毛細管電泳的缺點是:
(1) 由于進樣量少,因而制備能力差;
(2) 由于毛細管直徑小,使光路太短,用一些檢測方法(如紫外吸收光譜法)時,靈敏度較低;
(3)電滲會因樣品組成而變化,進而影響分離重現(xiàn)性。
毛細現(xiàn)象
定義:當(dāng)含有細微縫隙的物體與液體接觸時,在浸潤情況下液體沿縫隙上升或滲入,在不浸潤情況下液體沿縫隙下降的現(xiàn)象。在浸潤情況下,縫隙越細,液體上升越高。 就是指液體在細管狀物體的內(nèi)側(cè)因為內(nèi)聚力以及附著力的差異,克服地心引力而向上升。
介紹
毛細現(xiàn)象(又稱毛細管作用),是指液體在細管狀物體內(nèi)側(cè),由于內(nèi)聚力與附著力的差異,克服地心引力而上升或下降的現(xiàn)象。
含有細微孔隙的物體與液體接觸時,使該液體沿孔隙上升或下降的現(xiàn)象。當(dāng)液體和固體(管壁)之間的附著力大于液體本身內(nèi)聚力時,就會產(chǎn)生毛細現(xiàn)象(上升);反之,當(dāng)液體和固體(管壁)之間的附著力小于液體本身內(nèi)聚力時,就會產(chǎn)生毛細現(xiàn)象(下降)。液體在垂直的細管中時液面呈凹或凸?fàn)睢⒁约岸嗫撞馁|(zhì)物體能吸收液體皆為此現(xiàn)象所致。毛細管作用的出現(xiàn)是由于水具有黏性 — 水分子互相黏著附在其他物體上的特性,這些物體可以是玻璃、布、器官組織或土壤。而水銀因其原子之間的內(nèi)聚力極.強,所以發(fā)生毛細現(xiàn)象(下降)。
越細的毛細管吸水所受的氣壓影響越不明顯,所以越細的毛細管在垂直于水面的情況下吸水程度越強。
影響因素
紙本身的吸水力,紙的大小、形狀和水的高低都會影響到毛細現(xiàn)象的進行,而產(chǎn)生許多不同的結(jié)果。而且水的溫度也會影響到毛細現(xiàn)象的進行。水溫越高,水的上升變越快,反之,則越慢。因此液體本身的特性也是影響毛細現(xiàn)象的主要原因。而且水溫的升高會產(chǎn)生大量的水蒸氣,因此,水蒸氣也會使毛細現(xiàn)象加速進行。另外當(dāng)液體分子的內(nèi)聚力小于其與紙張(或其他物質(zhì))之間的吸引力時也會產(chǎn)生毛細現(xiàn)象(上升)。不同的液體或紙張,其毛細現(xiàn)象就有程度上的差異。如水銀因其原子之間的內(nèi)聚力極.強,所以發(fā)生毛細現(xiàn)象(下降)。
常見例子
植物根部吸收的水分能夠經(jīng)由莖內(nèi)維管束上升。
把一張紙巾浸入一杯水中,水就會爬上紙巾,直到它無法克服地球的重力(地心引力)為止。由于水具有黏性,所以當(dāng)你杯中的水濺到桌面上時,它不會流到地上,而是在桌面形成一個弧狀的小水點。
生產(chǎn)應(yīng)用
毛細管作用雖然對于植物的吸水有極大的幫助,但是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中毛細現(xiàn)象也會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有負(fù)面影響。土壤里有很多毛細管,地下的水分經(jīng)常沿著這些毛細管上升到地面上來。如果要保存地下的水分,就應(yīng)當(dāng)鋤松地面的土壤,破壞土壤表層的毛細管,以減少水分的蒸發(fā)。
建筑房屋的時候,在砸實的地基中毛細管又多又細,它們會把土壤中的水分引上來,使得室內(nèi)潮濕。建房時在地基上面鋪油氈,就是為了防止毛細現(xiàn)象造成的潮濕。