CN106959333B - 一种基于毛细管电泳的检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种基于毛细管电泳的检测装置及方法，检测装置包括：分离缓冲液瓶分离毛细管、分离毛细管、电源、三通阀、纳米金输入管、纳米金溶液瓶、反应毛细管、第一压力泵及检测器，还包括：安全缓冲液瓶、安全缓冲液输入管、四通阀、安全毛细管及第二压力泵，安全毛细管的第一端插入四通阀的第三端，安全毛细管的第二端插入反应毛细管的第一端，分离毛细管从安全毛细管的第一端插入安全毛细管，且分离毛细管的第二端不超出安全毛细管的第二端。在检测过程中，安全缓冲液在分离毛细管的第二端的出口处形成一安全缓冲液区域，阻止纳米金溶液进入分离毛细管，纳米金不会在反应毛细管内与待测物接触发生团聚，大大提高了检测的稳定性及精确度。
Description
技术领域
本发明涉及分析检测技术领域，特别是涉及一种基于毛细管电泳的检测装置及方法。
背景技术
纳米金是一种具有极高消光系数的纳米材料，粒径为13nm的纳米金其消光系数高达108mol/(L·cm)，具有相当高的灵敏度。由于纳米金表面呈负电性，所以加入表面呈正电性的待测物后，纳米金颗粒会由分散状态转为聚集状态，此时纳米金颗粒间的等离子体耦合发生改变，吸收峰发生红移，宏观呈现出可视化的颜色变化，即从酒红色变为紫红色，再变为灰蓝色，其颜色变化程度与待测物浓度呈线性相关。
基于此建立的检测方法可应用于多类物质的定量定性检测，包括小分子、重金属离子、蛋白质、核酸等。然而，当待测物为具有结构相似性的混合物时，其对待测物的检测存在易受干扰、选择性差的缺陷。毛细管电泳是基于待测物淌度差异的一种高效分离技术，其与基于纳米金颗粒的检测相结合，形成了一种新型检测方法—毛细管电泳鞘流检测法。
毛细管电泳鞘流检测装置一般如图1所示，包括：分离缓冲液瓶1、分离毛细管2、电源3、三通阀4、纳米金输入管5、纳米金溶液瓶6、反应毛细管9、压力泵7及检测器8，其中，电源3的正极浸于分离缓冲液瓶1中盛装的分离缓冲液中，负极固定于分离毛细管2中；分离毛细管2一端浸入分离缓冲液中，另一端贯穿三通阀4的第一端41和第二端42，插入反应毛细管9内；反应毛细管9一端与三通阀4的第二端42相连，另一端与检测器8连接；纳米金输入管5的一端浸入纳米金溶液中，另一端插入三通阀4的第三端43；压力泵7通过管道与纳米金溶液瓶6连通。在检测过程中，一般采用压力进样，待测物在电场作用下移动至反应毛细管9，压力泵7对纳米金溶液施加压力，使纳米金溶液进入纳米金输入管5，进而进入反应毛细管9，与待测物接触，发生团聚，颜色发生变化，纳米金颗粒间的等离子体耦合发生改变，吸收峰发生变化，由检测器8捕捉并记录，进而完成对待测物的定量定性检测。
在采用上述毛细管电泳鞘流检测装置进行检测时，由于纳米金表面呈负电性，在电场作用下会从负极向正极迁移，与分离缓冲液的迁移方向相反，会引起电泳过程中电流紊乱，甚至纳米金颗粒会进入分离毛细管与待测物接触发生团聚，导致分离毛细管阻塞，中断电流，严重影响检测的精确度。因此，采用上述毛细管电泳鞘流检测装置进行检测时稳定性差、精确度低。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于毛细管电泳的检测装置及方法，以提高检测的精确度和稳定性。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种基于毛细管电泳的检测装置，包括：分离缓冲液瓶、分离毛细管、电源、三通阀、纳米金输入管、纳米金溶液瓶、反应毛细管、第一压力泵及检测器，其特征在于，所述检测装置还包括：安全缓冲液瓶、安全缓冲液输入管、四通阀、安全毛细管及第二压力泵，其中，
所述安全缓冲液输入管的第一端浸入所述安全缓冲液瓶盛装的安全缓冲液中，所述安全缓冲液输入管的第二端插入所述四通阀的第一端；所述第二压力泵通过管道与所述安全缓冲液瓶连通；
所述电源的正极浸入所述分离缓冲液瓶盛装的分离缓冲液中，负极插入所述四通阀的第二端；
所述安全毛细管的第一端插入所述四通阀的第三端，所述安全毛细管贯穿所述三通阀位于直线上的第一端及第二端，所述安全毛细管的第二端插入所述反应毛细管的第一端；
所述反应毛细管的第一端与所述三通阀的第二端连通，所述反应毛细管的第二端与所述检测器相连；
所述分离毛细管的第一端浸入所述分离缓冲液中，所述分离毛细管的第二端通过所述四通阀的第四端，从所述安全毛细管的第一端插入所述安全毛细管，且所述分离毛细管的第二端不超出所述安全毛细管的第二端；
所述纳米金输入管的一端浸入所述纳米金溶液瓶盛装的纳米金溶液中，另一端插入所述三通阀的第三端；所述第一压力泵通过管道与所述纳米金溶液瓶连通。
可选的，所述检测器包括：紫外-可见检测器、化学发光检测器、荧光检测器中的一种或几种。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于毛细管电泳的检测方法，所述方法包括：
将所述分离毛细管的第一端从所述分离缓冲液瓶中取出，将待测物从所述分离毛细管的第一端进入所述分离毛细管中，其中，所述待测物表面呈正电性；
将所述分离毛细管的第一端插入所述分离缓冲液瓶，并浸入所述分离缓冲液中；
开启所述第二压力泵，使所述安全缓冲液流动至所述安全毛细管的第二端；
开启所述第一压力泵，使所述纳米金溶液流动至所述反应毛细管内；
开启所述电源，使所述待测物流动至所述反应毛细管内，与所述纳米金溶液接触，产生检测物；
所述检测物流经所述检测器，所述检测器对所述检测物进行检测并记录检测结果。
可选的，所述分离缓冲液包括：磷酸氢二钠-磷酸缓冲液、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、邻苯二甲酸-盐酸缓冲液、乙酸-乙酸钠缓冲液中的一种或几种，所述安全缓冲液的pH值为2-5。
可选的，所述待测物为聚酰胺-胺，代数为1-6，优选为1、2及3。
可选的，所述分离缓冲液中添加聚氧化乙烯。
可选的，所述安全缓冲液包括：磷酸氢二钠-磷酸缓冲液、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、邻苯二甲酸-盐酸缓冲液、乙酸-乙酸钠缓冲液中的一种或几种，所述安全缓冲溶液的pH值为1-5。
可选的，所述纳米金溶液的浓度为0.2-10nmol/L。
可选的，所述纳米金溶液的溶剂为磷酸二氢钠-柠檬酸溶液，所述纳米金溶液的pH值为5-9，优选为7。
可选的，所述安全缓冲液与所述纳米金溶液的流速之比为0.1-8，所述安全缓冲液与所述纳米金溶液的流速之和为5-50μL每分钟。
本发明实施例提供的一种基于毛细管电泳的检测装置及方法，检测装置除包括：分离缓冲液瓶、分离毛细管、电源、三通阀、纳米金输入管、纳米金溶液瓶、反应毛细管、第一压力泵及检测器以外，还包括：安全缓冲液瓶、安全缓冲液输入管、四通阀、安全毛细管及第二压力泵，安全缓冲液输入管的第一端浸入安全缓冲液瓶盛装的安全缓冲液中，安全缓冲液输入管的第二端插入四通阀的第一端，安全毛细管的第一端插入四通阀的第三端，安全毛细管14贯穿三通阀位于直线上的第一端及第二端，安全毛细管的第二端插入反应毛细管的第一端，分离毛细管的第一端浸入分离缓冲液中，分离毛细管的第二端通过四通阀的第四端，从安全毛细管的第一端插入安全毛细管，且分离毛细管的第二端不超出安全毛细管的第二端。在检测过程中，安全缓冲液在分离毛细管的第二端的出口处形成一充满安全缓冲液的区域，阻止纳米金溶液进入分离毛细管，纳米金不会在反应毛细管内与待测物接触发生团聚，因此，大大提高了检测的稳定性及精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种毛细管电泳鞘流检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种基于毛细管电泳的检测装置的结构示意图；
图3(a)为未加入PAMAM G1.0的纳米金溶液的透射电子显微镜图；
图3(b)为加入PAMAM G1.0的纳米金溶液的透射电子显微镜图；
图4(a)为未加入PAMAM G1.0的纳米金溶液的紫外-可见吸收光谱图；
图4(b)为加入PAMAM G1.0的纳米金溶液的紫外-可见吸收光谱图；
图5为一种紫外检测装置的结构示意图；
图6(a)采用图5所示紫外检测装置对浓度为10mg/L的待测物进行检测得到的强度-时间图；
图6(b)采用本发明实施例所提供的检测装置对浓度为10mg/L的待测物进行检测得到的强度-时间图；
图7采用图1所示毛细管电泳鞘流检测装置对浓度为10mg/L的待测物进行检测得到的强度-时间图；
图8(a)采用图5所示紫外检测装置对浓度为1mg/L的待测物进行检测得到的强度-时间图；
图8(b)采用本发明实施例所提供的检测装置对浓度为1mg/L的待测物进行检测得到的强度-时间图；
图9(a)采用图5所示紫外检测装置对浓度为30mg/L的待测物进行检测得到的强度-时间图；
图9(b)采用本发明实施例所提供的检测装置对浓度为30mg/L的待测物进行检测得到的强度-时间图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了提高检测的精确度和稳定性，本发明实施例提供了一种基于毛细管电泳的检测装置及方法，可以对表面呈正电性的待测物进行定性定量检测。下面首先对本发明实施例提供的一种基于毛细管电泳的检测装置进行介绍。
一种基于毛细管电泳的检测装置，如图2所示(图2中虚线框内为四通阀13和三通阀04部分结构的放大图)，可以包括：分离缓冲液瓶01、分离毛细管02、电源03、三通阀04、纳米金输入管05、纳米金溶液瓶06、反应毛细管09、第一压力泵07及检测器08，该检测装置还可以包括：安全缓冲液瓶11、安全缓冲液输入管12、四通阀13、安全毛细管14及第二压力泵10，其中，
所述安全缓冲液输入管的第一端121浸入所述安全缓冲液瓶11盛装的安全缓冲液中，所述安全缓冲液输入管的第二端122插入所述四通阀的第一端131；所述第二压力泵10通过管道与所述安全缓冲液瓶11连通；
所述电源03的正极浸入所述分离缓冲液瓶01盛装的分离缓冲液中，负极插入所述四通阀的第二端132；
所述安全毛细管的第一端141插入所述四通阀的第三端133，所述安全毛细管14贯穿所述三通阀04位于直线上的第一端041及第二端042，所述安全毛细管的第二端142插入所述反应毛细管的第一端091；
所述反应毛细管的第一端091与所述三通阀的第二端042连通，所述反应毛细管的第二端092与所述检测器08相连；
所述分离毛细管的第一端021浸入所述分离缓冲液中，所述分离毛细管的第二端022通过所述四通阀的第四端134，从所述安全毛细管的第一端141插入所述安全毛细管14，且所述分离毛细管的第二端022不超出所述安全毛细管的第二端142；
所述纳米金输入管05的一端浸入所述纳米金溶液瓶06盛装的纳米金溶液中，另一端插入所述三通阀的第三端043；所述第一压力泵07通过管道与所述纳米金溶液瓶06连通。
在上述检测装置中，分离缓冲液瓶01、纳米金溶液瓶06及安全缓冲液瓶11均可以采用离心管、试管、烧瓶等常见的实验容器，在此不做具体限定。上述分离毛细管02、安全毛细管14及反应毛细管09均可以采用可用于毛细管电泳的各种毛细管，在此不做具体限定，例如，可以采用石英毛细管等。
对于各毛细管及输入管与对应的溶液瓶的固定方式而言，可以通过橡胶塞进行固定，具体来说，可以在橡胶塞上开设通孔，将各毛细管及输入管插入通孔中，进而浸入对应缓冲液或纳米金溶液中。
需要说明的是，由于安全缓冲液需要通过第二压力泵10施加的压力进入安全缓冲液输入管12，纳米金溶液需要通过第一压力泵07施加的压力进入纳米金输入管05，所以安全缓冲液瓶11及纳米金溶液瓶06需要具有良好的气密性，所以可以在安全缓冲液瓶11插入安全缓冲液输入管12的位置进行密封，同样的，在纳米金溶液瓶06插入纳米金输入管05的位置也可以进行密封，具体密封方式可以采用本领域常见的密封方式，例如可以采用密封树脂等方式进行密封，在此不做具体限定。
在本发明实施例的一种实施方式中，上述检测器08可以包括：紫外-可见检测器、化学发光检测器、荧光检测器中的一种或几种。具体采用何种检测器，本领域技术人员可以根据待测物的化学性质及物理性质确定，在此不做具体限定。
基于上述检测装置实施例，本发明实施例还提供了一种基于毛细管电泳的检测方法，下面首先对本发明实施例提供的一种基于毛细管电泳的检测方法进行介绍。
一种基于毛细管电泳的检测方法，所述方法包括以下步骤：
将所述分离毛细管的第一端从所述分离缓冲液瓶中取出，将待测物从所述分离毛细管的第一端进入所述分离毛细管中，其中，所述待测物表面呈正电性；
将所述分离毛细管的第一端插入所述分离缓冲液瓶，并浸入所述分离缓冲液中；
开启所述第二压力泵，使所述安全缓冲液流动至所述安全毛细管的第二端；
开启所述第一压力泵，使所述纳米金溶液流动至所述反应毛细管内；
开启所述电源，使所述待测物流动至所述反应毛细管内，与所述纳米金溶液接触，产生检测物；
所述检测物流经所述检测器，所述检测器对所述检测物进行检测并记录检测结果。
在利用上述检测装置进行检测时，首先可以将分离毛细管的第一端从分离缓冲液瓶中取出，将待测物从分离毛细管的第一端注入分离毛细管中。可以理解的是，待测物表面一般呈正电性，这样与表面呈负电性的纳米金颗粒接触后，便可以使纳米金颗粒发生团聚。
在一种实施方式中，可以采用压力进样的方式使待测物从分离毛细管的第一端进入分离毛细管中。具体来说，可以将分离毛细管的第一端相对于分离毛细管的第二端抬高20厘米，将待测物从分离毛细管的第一端加入分离毛细管，持续10秒左右，使待测物进入分离毛细管中。可以理解的是，待测物一般是溶解在溶剂中的，该溶剂可以为水等不影响纳米金颗粒与待测物发生团聚的溶剂。
进样完毕后，便可以将分离毛细管的第一端插入分离缓冲液瓶，并浸入分离缓冲液中，然后开启第二压力泵，安全缓冲液在压力作用下进入安全缓冲液输入管中，进而流入四通阀，进入安全毛细管中，在压力作用下继续流动至安全毛细管的第二端。
开启第一压力泵后，纳米金溶液在压力作用下会进入纳米金溶液输入管中，进而流入三通阀中，进入反应毛细管内。当开启电源后，待测物在电场作用下在分离毛细管中流动，在一定时间后流动至反应毛细管内，与纳米金溶液接触，纳米金颗粒发生团聚，即形成检测物。
检测物随着安全缓冲液及分离缓冲液流动，经过检测器，检测器对检测物进行检测并记录检测结果，进而完成对待测物的定性定量检测。
可以理解的是，在实际检测过程中，可以先用标准样品进行检测，记录从开启电源开始，到检测物流动至检测器的时间，然后再对实际样品(实际样品中含有待测物)进行检测，同样记录从开启电源开始，到检测物流动至检测器的时间，根据两次检测时间的对比，确定实际样品中所存在的目标检测物，即待测物。对于待测物的定量分析，可以根据不同检测器采用相应计算处理得到。例如，如果检测器为紫外-可见检测器，那么便可以根据检测器测得的强度-时间图，采用线性拟合的方法确定强度-时间图中峰的面积与待测物浓度的线性关系，进而确定待测物浓度。由于根据检测器的检测结果计算待测物浓度的方式为本领域常见方式，在此不做具体限定及说明。
可见，在检测过程中，安全缓冲液可以在分离毛细管的第二端的出口处形成一充满安全缓冲液的区域，阻止纳米金溶液进入分离毛细管，纳米金颗粒不会在反应毛细管内与待测物接触发生团聚，因此，大大提高了检测的稳定性及精确度。
在本发明实施例的一种实施方式中，分离缓冲液可以包括：磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、邻苯二甲酸-盐酸缓冲液、乙酸-乙酸钠缓冲液中的一种或几种，安全缓冲液的pH值可以为2-5。这样，分离缓冲液不会影响纳米金颗粒与待测物接触后发生团聚。当然，分离缓冲液也可以采用不会影响纳米金颗粒与待测物接触后发生团聚，且不会与待测物发生化学反应的其他缓冲液，在此不做具体限定。
在本发明实施例的一种实施方式中，上述检测方法可以用来检测聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)，优选代数为1-6的整代的聚酰胺-胺树状大分子，更优选代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子，发明人发现，采用上述检测方法来检测代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子，其检测精确度非常高，且检测过程的稳定性好。
对于检测物为聚酰胺-胺树状大分子的情况而言，为了进一步提高检测的精确度，可以在分离缓冲液中加入聚氧化乙烯(PEO)，聚氧化乙烯可以抑制聚酰胺-胺树状大分子表面氨基与分离毛细管内壁的吸附作用，提高毛细管电泳的分离效果，进而提高检测的精确度。
在本发明实施例的一种实施方式中，安全缓冲液可以包括：磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、邻苯二甲酸-盐酸缓冲液、乙酸-乙酸钠缓冲液中的一种或几种，安全缓冲溶液的pH值可以为1-5。这样，安全缓冲液不会影响纳米金颗粒与待测物接触后发生团聚。当然，安全缓冲液也可以采用不会影响纳米金颗粒与待测物接触后发生团聚，且不会与待测物发生化学反应的其他缓冲液，在此不做具体限定。
在一种优选实施方式中，安全缓冲液与分离缓冲液可以使用溶质成分相同的缓冲液，例如，分离缓冲液采用pH值为2-5的磷酸氢二钠-磷酸缓冲液，那么安全缓冲液便可以采用pH值为1-5的磷酸氢二钠-磷酸缓冲液，这样可以避免二者在反应毛细管中接触时发生反应而影响检测精确度。
在本发明实施例的一种实施方式中，纳米金溶液的浓度可以为0.2-10nmol/L。发明人发现，纳米金溶液的浓度为0.2-10nmol/L时，纳米金颗粒与待测物接触后的团聚效果更好，进而，检测的精确度和稳定性也更高。
在本发明实施例的一种实施方式中，纳米金溶液的溶剂可以为磷酸二氢钠-柠檬酸溶液，纳米金溶液的pH值可以为5-9，在实际检测过程中，发明人发现，纳米金溶液的pH值为7时，纳米金颗粒与待测物接触后的团聚效果更佳。
在本发明实施例的一种实施方式中，安全缓冲液与纳米金溶液的流速之比为0.1-8，安全缓冲液与纳米金溶液的流速之和为5-50μL每分钟。可以理解的是，安全缓冲液的流速和纳米金溶液的流速可以分别通过第二压力泵及第一压力泵控制，压力泵的压力加大，则流速提高，压力泵的压力减小，则流速降低。当安全缓冲液与纳米金溶液的流速之比为0.1-8，安全缓冲液与纳米金溶液的流速之和为5-50μL每分钟时，纳米金溶液中的纳米金颗粒可以充分与待测物接触，并发生团聚，检测精度高，安全缓冲液也可以稳定地在分离毛细管的第二端的出口处形成一充满安全缓冲液的区域，阻止纳米金溶液进入分离毛细管，使检测稳定性更高。
在本发明实施例的一种实施方式中，纳米金溶胶可以通过柠檬酸钠-氯金酸还原法制得，具体如下：
将50mL质量百分数为0.01％的氯金酸在磁力搅拌下加热至沸腾，快速加入1mL质量百分数为1％柠檬酸钠，溶液颜色逐渐由浅黄色变为灰蓝色，最后至酒红色，继续加热3-5分钟后，停止加热，继续搅拌至溶液冷却至室温，得到为澄清透亮的酒红色溶液，即纳米金溶胶，将其于4℃保存在冰箱中即可。
除上述制备方式外，也可以采用其他制备纳米金溶胶的方式制备纳米金溶胶，在此不做具体限定。当然，也可以采用市售的纳米金溶胶，例如，可以为北京百灵威公司的球形金纳米颗粒(粒径为10-30nm)、上海迈瑞尔公司的金纳米粒子(粒径为10-30nm)、上海阿拉丁公司的金纳米粒子(粒径为10-30nm)等。
需要说明的是，在进行检测时，可以将上述纳米金溶胶取出，对其进行离心处理，然后取出上层清液，分散至pH值为5-9的磷酸二氢钠-柠檬酸缓冲液中，形成纳米金溶液，放置于纳米金溶液瓶中，以供检测时使用。
下面以代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子作为检测物为例，对本发明实施例所提供的检测方法进行说明。
首先，对代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子的可检测性进行说明，如图3所示的透射电子显微镜图，可以看出，如图3(a)所示，未加入PAMAM G1.0(代数为1的聚酰胺-胺树状大分子)的纳米金溶液中的纳米金颗粒呈球形，分散性良好，纳米金颗粒的平均粒径约为20nm。如图3(b)所示，加入PAMAM G1.0后，纳米金颗粒聚集成簇。由此可知，聚酰胺-胺树状大分子可以使纳米金颗粒发生团聚，因此可以采用本发明实施例所提供的检测装置及检测方法进行检测。
如图4所示，对加入PAMAM G1.0前后的纳米金溶液分别进行紫外-可见吸收光谱测试，可以看出，如图4(a)所示，分散态纳米金颗粒的最大吸收波长为520nm，加入PAMAM G1.0后，如图4(b)所示，波长为520nm处的吸光度下降，且最大吸收波长红移至675nm。由此可知，聚酰胺-胺树状大分子对纳米金颗粒的团聚作用，随着PAMAM G1.0的加入，纳米金溶液的颜色由澄清透亮的酒红色逐渐变为紫红色，然后变为灰蓝色，此过程肉眼可见。因此，在检测过程中可以采用紫外-可见检测器记录检测结果。
在检测过程中，由于毛细管外一般具有聚酰胺涂层，为了保证分离毛细管外的保护层不会因浸泡在安全毛细管中而脱落对检测造成不良影响，可以通过灼烧的方式去除聚酰胺涂层。为了方便毛细管的连接，可以将分离毛细管插入安全毛细管中的部分由氢氟酸进行腐蚀，使其外径变小，利于将分离毛细管插入安全毛细管中。
采用如图2所示的检测装置对代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子进行检测，其中，分离毛细管内径75μm，长度为60cm，分离毛细管的第二端距离安全毛细管的第二端5mm。安全毛细管内径320μm，长度为12cm，安全毛细管的第二端插入反应毛细管中，距离反应毛细管的第二端1cm。反应毛细管内径530μm，长度为15cm。
分离缓冲液为：离子强度为25mM、pH值为3的磷酸二氢钠-磷酸缓冲液，其中加入质量百分数为0.2％的聚氧化乙烯。安全缓冲液同样为离子强度为25mM、pH值为3的磷酸二氢钠-磷酸缓冲液。第二压力泵的压力3.5kPa，安全缓冲液输入管的内径100μm，长度为30cm。
纳米金溶液为：将上述柠檬酸钠-氯金酸还原法制得纳米金溶胶进行离心浓缩处理，取出全部上层清液，分散至pH值为7、离子强度为10mM的磷酸二氢钠-柠檬酸缓冲液中。第一压力泵的压力3.0kPa，纳米金溶液输入管的内径200μm，长度为30cm。电源提供的分离电压为20kV。检测器为紫外-可见检测器。
为了说明采用本发明实施例提供的检测装置进行检测的效果，采用如图1及图5所示的现有检测装置进行对比实验。其中，图5所示检测装置为紫外检测装置，两个分离缓冲液瓶001之间通过分离毛细管002相连，电源003的正极和负极分别插入两个分离缓冲液瓶001盛装的分离缓冲液中，将分离毛细管002的检测窗口固定于紫外检测器004上。当待测物在电场作用下由正极移动至负极过程中，流经紫外检测器004，紫外检测器004可对待测物的紫外吸收强度进行记录，完成检测。
采用紫外检测装置进行检测的条件为：分离毛细管内径75μm，长度为60cm，分离缓冲液为：离子强度为25mM、pH值为3的磷酸二氢钠-磷酸缓冲液，其中加入质量百分数为0.2％的聚氧化乙烯，电源提供的分离电压为20kV，紫外检测器的检测波长为214nm。
采用如图1所示的毛细管电泳鞘流检测装置进行检测的条件为：分离毛细管内径75μm，长度为60cm，分离毛细管的第二端距离反应毛细管上的检测窗口1cm。反应毛细管内径530μm，长度为15cm。分离缓冲液为：离子强度为25mM、pH值为3的磷酸二氢钠-磷酸缓冲液，其中加入质量百分数为0.2％的聚氧化乙烯。纳米金溶液为：将上述柠檬酸钠-氯金酸还原法制得纳米金溶胶进行离心浓缩处理，取出全部上层清液，分散至pH值为7、离子强度为10mM的磷酸二氢钠-柠檬酸缓冲液中。第一压力泵的压力3.0kPa，纳米金溶液输入管的内径200μm，长度为30cm。电源提供的分离电压为20kV。检测器为紫外-可见检测器。
采用上述三种装置在上述条件下，分别对待测物浓度为1mg/L、10mg/L及30mg/L，代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子进行检测。
待测物浓度为10mg/L时的检测结果图6所示，从图6(a)中可以看出，采用紫外检测装置进行检测得到的检测结果中不存在吸收峰，无法检测出待测物。从图6(b)中可以看出，采用本发明实施例所提供的检测装置进行检测得到的检测结果中存在三个吸收峰，图6(b)中的峰1、峰2及峰3分别为代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子对应的峰。从图7中可以看出，采用毛细管电泳鞘流检测装置进行检测得到的检测结果中电流出现多次断流，无法得到检测结果。
待测物浓度为1mg/L时的检测结果图8所示，从图8(a)中可以看出，采用紫外检测装置进行检测得到的检测结果中不存在吸收峰，无法检测出待测物。从图8(b)中可以看出，采用本发明实施例所提供的检测装置进行检测得到的检测结果中存在三个吸收峰，图8(b)中的峰1、峰2及峰3分别为代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子对应的峰。采用毛细管电泳鞘流检测装置进行检测得到的检测结果与图7类似，在此不做赘述。
待测物浓度为30mg/L时的检测结果图9所示，从图9(a)中可以看出，采用紫外检测装置进行检测得到的检测结果中存在三个吸收峰，图9(a)中的峰1、峰2及峰3分别为代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子对应的峰，但是峰并不明显。从图9(b)中可以看出，采用本发明实施例所提供的检测装置进行检测得到的检测结果中存在三个吸收峰，图9(b)中的峰1、峰2及峰3分别为代数为1、2及3的聚酰胺-胺树状大分子对应的峰。采用毛细管电泳鞘流检测装置进行检测得到的检测结果与图7类似，在此不做赘述。
综上可见，采用本发明实施例所提供的检测装置对聚酰胺-胺树状大分子进行检测与采用紫外检测装置对聚酰胺-胺树状大分子进行检测，检出限分别为1mg/L和30mg/L。采用本发明实施例所提供的检测装置对聚酰胺-胺树状大分子的检测相较于采用紫外检测装置对聚酰胺-胺树状大分子进行检测的灵敏度提高了1个数量级。与采用毛细管电泳鞘流检测装置对聚酰胺-胺树状大分子进行检测相比，检测稳定性高，精确度也大大提高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1.一种基于毛细管电泳的检测装置，包括：分离缓冲液瓶(01)、分离毛细管(02)、电源(03)、三通阀(04)、纳米金输入管(05)、纳米金溶液瓶(06)、反应毛细管(09)、第一压力泵(07)及检测器(08)，其特征在于，所述检测装置还包括：安全缓冲液瓶(11)、安全缓冲液输入管(12)、四通阀(13)、安全毛细管(14)及第二压力泵(10)，其中，
所述安全缓冲液输入管的第一端(121)浸入所述安全缓冲液瓶(11)盛装的安全缓冲液中，所述安全缓冲液输入管的第二端(122)插入所述四通阀的第一端(131)；所述第二压力泵(10)通过管道与所述安全缓冲液瓶(11)连通；
所述电源(03)的正极浸入所述分离缓冲液瓶(01)盛装的分离缓冲液中，负极插入所述四通阀的第二端(132)；
所述安全毛细管的第一端(141)插入所述四通阀的第三端(133)，所述安全毛细管(14)贯穿所述三通阀(04)位于直线上的第一端(041)及第二端(042)，所述安全毛细管的第二端(142)插入所述反应毛细管的第一端(091)；
所述反应毛细管的第一端(091)与所述三通阀的第二端(042)连通，所述反应毛细管的第二端(092)与所述检测器(08)相连；
所述分离毛细管的第一端(021)浸入所述分离缓冲液中，所述分离毛细管的第二端(022)通过所述四通阀的第四端(134)，从所述安全毛细管的第一端(141)插入所述安全毛细管(14)，且所述分离毛细管的第二端(022)不超出所述安全毛细管的第二端(142)；
所述纳米金输入管(05)的一端浸入所述纳米金溶液瓶(06)盛装的纳米金溶液中，另一端插入所述三通阀的第三端(043)；所述第一压力泵(07)通过管道与所述纳米金溶液瓶(06)连通。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测器包括：紫外-可见检测器、化学发光检测器、荧光检测器中的一种或几种。
3.一种利用权利要求1所述的检测装置的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
将所述分离毛细管的第一端从所述分离缓冲液瓶中取出，将待测物从所述分离毛细管的第一端进入所述分离毛细管中，其中，所述待测物表面呈正电性；
将所述分离毛细管的第一端插入所述分离缓冲液瓶，并浸入所述分离缓冲液中；
开启所述第二压力泵，使所述安全缓冲液流动至所述安全毛细管的第二端；
开启所述第一压力泵，使所述纳米金溶液流动至所述反应毛细管内；
开启所述电源，使所述待测物流动至所述反应毛细管内，与所述纳米金溶液接触，产生检测物；
所述检测物流经所述检测器，所述检测器对所述检测物进行检测并记录检测结果。
4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述分离缓冲液包括：磷酸氢二钠-磷酸缓冲液、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、邻苯二甲酸-盐酸缓冲液、乙酸-乙酸钠缓冲液中的一种或几种，所述安全缓冲液的pH值为2-5。
5.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述待测物为聚酰胺-胺，代数为1-6。
6.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述待测物为聚酰胺-胺，代数为1、2及3。
7.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述分离缓冲液中添加聚氧化乙烯。
8.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述安全缓冲液包括：磷酸氢二钠-磷酸缓冲液、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、邻苯二甲酸-盐酸缓冲液、乙酸-乙酸钠缓冲液中的一种或几种，所述安全缓冲溶液的pH值为1-5。
9.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述纳米金溶液的浓度为0.2-10nmol/L。
10.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述纳米金溶液的溶剂为磷酸二氢钠-柠檬酸溶液，所述纳米金溶液的pH值为5-9。
11.如权利要求10所述的检测方法，其特征在于，所述纳米金溶液的溶剂为磷酸二氢钠-柠檬酸溶液，所述纳米金溶液的pH值为7。
12.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述安全缓冲液与所述纳米金溶液的流速之比为0.1-8，所述安全缓冲液与所述纳米金溶液的流速之和为5-50μL每分钟。
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