毛细管电泳单细胞分析

论文摘要

第一章,首先对毛细管电泳的基本原理进行了简单的介绍。然后对毛细管电泳应用于单细胞分析（包括单细胞采样,单细胞分析检测方法,单细胞衍生技术及单细胞溶膜等）进行了详细的综述,并介绍了电化学发光检测技术在毛细管电泳的应用。第二章,我们采用了毛细管电泳柱端安培检测的方法,以碳纤维簇微盘电极为工作电极分离并检测了多巴胺（dopamine, DA）、肾上腺素（epinephrine, E）和抗坏血酸（ascorbic acid, AA）。考察了缓冲液的pH值、缓冲液浓度、分离电压等实验参数对分离、检测的影响。最佳实验条件是,缓冲液为pH=9.04的17 mmol·L-1 Na2B4O7,分离电压为10 kV,检测电势为0.45 V（vs. SCE）。5 kV电渗进样10 s的条件下,各组分的检测限（S/N=3）分别为:多巴胺1.2×10-7 g·mL-1,肾上腺素1.7×10-7g·mL-1和抗坏血酸1.4×10-7 g·mL-1,并以此方法检测了盐酸多巴胺注射液、盐酸肾上腺素注射液和维生素C注射液的混合液中多巴胺、肾上腺素和抗坏血酸的含量,样品的加标回收率分别为DA 97%,E 96%和AA 105%。第三章,采用毛细管电泳柱端安培检测的方法,以碳纤维簇微盘电极为工作电极测定了单个大鼠腹腔肥大细胞中抗坏血酸的含量。检测抗坏血酸的最佳实验条件是,缓冲液pH=7.8的1.83×10-2 mol·L-1 Na2HPO4-1.70×10-3 mol·L-1 NaH2PO4,分离电压为20 kV,检测电势为0.8 V（vs. SCE）,在此条件下,5.0 kV进样10 s,得到了抗坏血酸的线性范围（5.0×10-6 -5.0×10-4 mol·L-1）,线性回归系数为0.9962,并以电泳峰电流与噪声比值（S/N）为3时得到浓度检测限为1.7×10-6 mol·L-1。将5.0×10-5 mol·L-1抗坏血酸标准溶液连续进样7次,得到抗坏血酸的迁移时间tm和峰电流ip的相对标准偏差（RSD）分别为0.85%和1.8%。在这一方法中,单个细胞通过电迁移引入分离毛细管的进样端,在2.0 kv的电压下引入0.1%的SDS作为细胞溶膜液,溶膜后细胞中的组分在毛细管中得到分离并检测。用上述方法测得单个大鼠腹腔肥大细胞中抗坏血酸的含量为2.4-7.1 fmol,这是对CE/柱端安培检测单个大鼠腹腔肥大细胞中抗坏血酸的首次报道。第四章,采用了一种自制的碳纤维簇微盘电极,以CE/柱端安培检测测定了单个大鼠肝细胞中的抗坏血酸。这种新型的碳纤维簇微盘电极灵敏度高,体积更小,适用于在多种仪器的狭窄空间内使用（例如MPI-A型毛细管电泳电化学发光检测仪和MPI-M型微流控芯片化学发光分析系统）。并且克服了传统电极中需要用汞做导体的缺点,因而对环境无污染。我们以此电极为工作电极检测了单个大鼠肝细胞中的抗坏血酸。该方法测得的抗坏血酸的回收率是91-97%,单个大鼠肝细胞中抗坏血酸的含量为28-63 fmol,这是对CE/柱端安培检测单个大鼠肝细胞中抗坏血酸的首次报道。第五章,我们采用毛细管电泳-电化学发光来检测单个肝细胞中抗坏血酸的含量,我们所使用的发光试剂是Ru（bpy）32+。确定了检测抗坏血酸的最佳实验条件是:缓冲液为pH=8.0的7.32×10-2 mol·L-1 NaH2PO4-1.16×10-2 mol·L-1 Na2HPO4,分离电压为15 kV,检测电势为1.2 V（vs. Ag/AgCl）。使用内径25μm,长60 cm的毛细管,在12 kV电渗进样10 s的条件下,检测抗坏血酸的线性范围为1.0×10-8-1.0×10-4 mol·L-1,检测限可达1.0×10-8 mol·L-1 （S/N=3）。7次平行测定的迁移时间与峰电流的相对标准偏差分别为0.38%和2.6%。这是将CE-ECL用于单细胞分析的首次报道。检测单个大鼠肝细胞中抗坏血酸的含量为16-62 fmol,与测得的肝细胞提取液中平均每个细胞中抗坏血酸的含量37 fmol·cell-1很接近,且与第四章中用CE/柱端安培检测测得的单个大鼠肝细胞中抗坏血酸的含量28-63 fmol相一致。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 毛细管电泳的基本原理与应用
• 1.1.1 毛细管电泳的基本原理
• 1.1.2 毛细管电泳的应用
• 1.2 毛细管电泳单细胞分析
• 1.2.1 单细胞进样
• 1.2.2 细胞溶膜
• 1.2.3 细胞衍生
• 1.2.4 检测技术
• 1.3 电化学发光原理与分析应用
• 3²⁺电化学发光机理'>1.3.1 Ru（bpy）₃²⁺电化学发光机理
• 1.3.2 电化学发光在分析科学中应用
• 1.4 毛细管电泳电化学发光技术的研究与应用
• 1.5 毛细管电泳电化学发光技术展望
• 参考文献
• 第二章 毛细管电泳柱端安培检测多巴胺、肾上腺素和抗坏血酸
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 材料与试剂
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 毛细管电泳柱端安培检测DA, E和AA的分离及检测条件
• 2.3.2 线性范围、检测限和重现性
• 2.3.3 样品测定及回收率
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 毛细管电泳柱端安培检测单个大鼠腹腔肥大细胞中的抗坏血酸
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器
• 3.2.2 材料与试剂
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 抗坏血酸的循环伏安特性
• 3.3.2 CE/柱端安培检测抗坏血酸的检测条件的选择
• 3.3.3 肥大细胞溶膜液中抗坏血酸的测定及回收率
• 3.3.4 单个大鼠肥大细胞中抗坏血酸含量的测定
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 毛细管电泳柱端安培检测单个大鼠肝细胞中的抗坏血酸
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器
• 4.2.2 材料与试剂
• 4.2.3 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 新型碳纤维簇微盘电极与传统碳纤维簇微盘电极的效果比较
• 4.3.2 抗坏血酸的循环伏安特性
• 4.3.3 CE/柱端安培检测抗坏血酸的检测条件的选择
• 4.3.4 肝细胞提取液中抗坏血酸含量的检测
• 4.3.5 单个肝细胞中抗坏血酸含量的测定
• 4.4 结论
• 参考文献
• 第五章 毛细管电泳电化学发光检测单个大鼠肝细胞中的抗坏血酸
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器
• 5.2.2 材料与试剂
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 CE/ECL 检测抗坏血酸的检测条件的选择
• 5.3.2 肝细胞提取液中抗坏血酸含量的检测
• 5.3.3 单个肝细胞中抗坏血酸含量的测定
• 5.4 结论
• 参考文献
• 结论
• 符号与缩写
• 致谢
• 攻读学位期间已发表和待发表的相关学术论文题录