分析物的电泳分离方法技术

公开了一种分析物的电泳分离方法。该方法包括：提供电泳系统，电泳系统包括与两个或更多个分离通道流体连通的单个样本注入端口；给分离通道填充不同的背景电解液；通过单个样本注入端口注入样本并且使样本进入分离通道中的每个分离通道中；在不同的背景电解液成分流经分离通道中的每个分离通道期间，向分离通道中的每个分离通道施加电压电势，以在相应通道中进行对分析物的分离；以及检测样本中的分析物的存在。

Electrophoretic separation of analytes

An electrophoretic separation method for analytes is disclosed. The method includes: providing electrophoresis, electrophoresis system including single sample connected with two or more separate channel fluid injection ports; fill the background electrolyte to the separation channel; through a single sample injection port injection samples and make samples in each separate channel in the separation channel; flow through each separation channel in the background the electrolyte composition of different separation channel during the potential voltage applied to each separate channel in the separation channel, the separation of the analyte in the corresponding channel; and the presence of analyte in the test sample.

【技术实现步骤摘要】
分析物的电泳分离方法本申请是国际申请日为2013年8月13日、国际申请号为PCT/AU2013/000889、国家申请号为201380042717.6、专利技术名称为“分析物的电泳分离”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及使用电泳技术例如毛细管电泳技术或微芯片电泳技术来分离和检测样本中的分析物的方法，并且涉及用于进行这样的操作的系统。该方法和系统特别适于同时分离和检测样本中的无机阴离子和无机阳离子。
技术介绍
电泳技术——包括毛细管电泳技术(CE，capillaryelectrophoresis)、胶束电动毛细管色谱(MEKC，micellarelectrokineticchromatography)和微芯片电泳技术——对于对分析物例如样本中的离子的分析来说是非常强大的技术。传统的毛细管电泳技术通过下述方式来分离和检测一种极性的带电离子(即，阴离子或阳离子)：在存在背景电解液的情况下，施加电压电势，以使带电离子根据其电泳迁移率以不同的速率移动通过分离毛细管。因此，这样的传统毛细管电泳技术用于检测样本中存在的阳离子或者样本中存在的阴离子。当分析物为中性(不带电)物质时，通过例如添加表面活性剂来控制背景电解液成分，也可以分离这些分析物。已经认识到，对样本中存在的阴离子和阳离子同时进行分析将会是有用的。一般而言，能够通过多个分离通道或多个柱同时实现对分析物的分离和分析将同样是有用的。同时分析阴离子和阳离子的益处是明显的，这样就不再需要两个单独的分析。在传统CE中，同时分析阴离子和阳离子是困难的，因为带电物质中的一个带电物质必须克服电渗流(EOF，electroosmoticflow)来进行迁移。仅在EOF大于最快相反极性目标分析物到达分离电极的电泳迁移率时，可以分离阴离子和阳离子。该方法的实际缺点为该方法不适于分离全部范围内的无机离子。在阴极EOF的情况下，该方法可以分离全部范围的阳离子，但仅适于低迁移率的阴离子。在阳极EOF的情况下，情况相反；该方法可以分离全范围的阴离子，但仅适于低迁移率的阳离子。以co-EOF的方式分离的离子的峰容量还会根据离子到达检测器的速率而折中。近年来，存在少量的公布，试图提供用于同时电泳检测阳离子和阴离子的技术。一个这样的技术借助“双端注入”(DOI-CE，dual-oppositeendinjection)，其中，从毛细管的相反端注入带正电的物质和带负电的物质。在EOF减少的条件下发生的电泳分析期间，分析物从毛细管的每个端部沿相反方向朝向位于毛细管的中心附近的检测器迁移。该DOI-CE技术的缺点在于分离空间减小，所以必须精确控制计时，以确保阴离子和阳离子不会同时到达检测器。同时分析阴离子和阳离子的另一方法涉及使用也作为阴离子探针的阴离子络合剂。在阴离子分离条件下，使用EDTA或2,6-吡啶二羧酸将金属离子转换成金属离子的螯合形式，并且将其从其他阴离子成分中分离。虽然这简化了系统，但这仅适用于可以形成阴离子络合的金属并且不适于碱金属和碱土金属。先前考虑的其他技术受制于其他缺点，例如需要将样本装载在多个点(即，多个样本贮液器)处，然后，这增大了分析所需要的样本量，并且使电泳装置和系统的设计变复杂。另外，这样的技术需要在设备的多个位置处施加不同幅值的正电势，并且在两个位置接地，这使得设计进一步变复杂。水动力抑制通过设计复杂的水动力限制器来实现，水动力限制器限制了使用商用装备来构建该设备的能力，并且因此影响成本。本专利技术的目的是提供用于同时分离和检测样本中的阳离子和阴离子的可替代技术。期望的是，该系统产生可重复的结果，并且反应对与使用传统技术的样本相关的两种不同的分析物(阳离子和阴离子)的合理预期的结果。还期望的是，一些实施例基于简单并且稳健的设计。在完成本分析的过程期间，还发现，允许同时分离和检测阳离子和阴离子的技术可以更普遍地应用于经由单个注入通过两个分离柱的对分析物(阳离子、阴离子或中性物质)的分离和分析。还发现，可以通过研发新的背景电解液(或“缓冲液”)传送选项来实现改进的电泳方法和系统。因此，根据一些实施例，目的是提供一种对样本中的分析物进行分离的新电泳方法和系统，其关于背景电解液的控制具有新的灵活程度。这对于利用两个或更多个分离通道同时分离离子(例如，一个通道中阳离子，并且另一通道中阴离子)的技术具有特定应用。
技术实现思路
根据一个方面，提供了一种使用电泳技术通过两个或更多个分离通道同时分离和检测样本中的分析物的方法，该方法包括：通过与两个分离通道流体连通的单个样本注入端口将样本注入到包括两个或更多个分离通道的电泳系统中；在分离通道中的每个通道中分离分析物；以及检测在分离通道中的每个分离通道中分离的分析物。根据一个实施例，分析物为离子，并且在一些实施例中，离子包括阴离子和阳离子。因此，在一些实施例中，该方法包括在两个分离通道中的第一分离通道中分离阳离子，并且在两个分离通道中的第二分离通道中分离阴离子。然后，在第一分离通道中检测阳离子，并且在第二分离通道中检测阴离子。因此，为了将以上方法概述为应用于作为分析物的阴离子和阳离子的情况，根据第二方面，提供了使用电泳技术同时分离和检测样本中的阴离子和阳离子的方法，该方法包括：通过与两个分离通道流体连通的单个样本注入端口将样本注入至包括两个分离通道的电泳系统中，在两个分离通道中的第一分离通道中分离阳离子，并且在两个分离通道中的第二分离通道中分离阴离子，以及检测在分离通道中的每个分离通道中分离的阳离子和阴离子。在一些实施例中，向第一分离通道施加正电势，并且向第二分离通道施加负电势，其中，在两个分离通道的入口之间的接口区域中设置接地电极。与各种现有技术方法相比，用于同时分离和检测分析物例如特别是阴离子和阳离子的本方法涉及将单个样本提供或注入至系统中，并且将该样本的一部分传送至两个分离通道中的每个分离通道中。本文中所构建的设计允许这样的单个样本注入，而不是两个样本注入，并且在简单并且稳健的布置中实现。这涉及电极的巧妙布置，所述电极的巧妙布置涉及将接地电极定位在两个分离通道的入口之间的接口区域中，并且正电极被设置成用于向第一分离通道施加大的正电压，并且负电极被设置成用于向第二分离通道施加大的负电压。对于阳离子和阴离子的组合之外的分析物，可以选择不同的电极组合。在一些实施例中，在相应的分离通道中同时进行对阳离子和阴离子的分离之前，以水动力的方式将样本装载至两个分离通道中。这可以通过控制与流体通道关联的阀的打开和闭合来实现，流体通道具有与样本注入端口关联的进液口，在分离通道的入口处设置的接口区域，以及接口区域下游的出液口。也可以使用其他技术。上述使用电泳技术通过两个或更多个分离通道同时分离和检测样本中的分析物的方法可以包括以下具体步骤：-提供电泳系统，该电泳系统包括：·注入系统，该注入系统包括单个样本注入端口；·流体通道，该流体通道在一端具有流体通道进液口并且在相反端具有流体通道出液口，其中，流体通道进液口与样本注入端口流体连通，并且其中，在流体通道进液口与流体通道出液口之间设置有接口区域；·第一分离通道，该第一分离通道具有设置在流体通道的接口区域中的入口以及在相反端处的第一分离通道出液口；·第二分离通道，该第二分离通道具有设置在流体通道的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在存在两种或更多种不同的电解液的情况下使用电泳技术同时分离和检测样本中的分析物的方法，所述方法包括：提供电泳系统，所述电泳系统包括与两个或更多个分离通道流体连通的单个样本注入端口；给所述分离通道填充不同的背景电解液；通过所述单个样本注入端口注入所述样本并且使所述样本进入所述分离通道中的每个分离通道中；在不同的背景电解液成分流经所述分离通道中的每个分离通道期间，向所述分离通道中的每个分离通道施加电压电势，以在相应通道中进行对所述分析物的分离；以及检测所述样本中的分析物的存在。

【技术特征摘要】
2012.08.13 AU 20129034821.一种在存在两种或更多种不同的电解液的情况下使用电泳技术同时分离和检测样本中的分析物的方法，所述方法包括：提供电泳系统，所述电泳系统包括与两个或更多个分离通道流体连通的单个样本注入端口；给所述分离通道填充不同的背景电解液；通过所述单个样本注入端口注入所述样本并且使所述样本进入所述分离通道中的每个分离通道中；在不同的背景电解液成分流经所述分离通道中的每个分离通道期间，向所述分离通道中的每个分离通道施加电压电势，以在相应通道中进行对所述分析物的分离；以及检测所述样本中的分析物的存在。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电泳系统包括：-流体通道，所述流体通道在一端具有流体通道进液口并且在相反端具有流体通道出液口，-其中，所述流体通道进液口与所述样本注入端口、第一背景电解液注入端口和第二背景电解液注入端口流体连通，并且-其中，在所述流体通道进液口与所述流体通道出液口之间设置有所述流体通道的接口区域，其中，所述两个相应的分离通道的进液口在所述接口区域的部分中打开，-其中，所述方法包括：分别通过所述第一背景电解液端口和第二背景电解液端口注入所述不同的背景电解液，以使所述不同的背景电解液同时流经所述流体通道的接口区域的所述部分。3.根据权利要求2所述的方法，其中，接地电极位于所述流体通道的接口区域中。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述接地电极从所述流体通道的出液口端沿轴向延伸并且延伸至所述流体通道的接口区域中。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述分离通道的进液口被设置成距所述接地电极相等的距离。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，所述第一分离通道的进液口与所述第二分离通道的进液口之间的分离距离在50微米与500微米之间。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述分离距离在所述分离通道的内径的1倍与20倍之间。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在不多于10秒的时间段内将所述样本引导至所述分离通道中。9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在不多于5秒的时间段内将所述样本引导至所述分离通道中。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，检测所述阳离子和所述阴离子，并且在样本注入的一分钟内产生结果。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，能够检测浓度低至1ppb的至少一种阴离子物质和至少一种阳离子物质。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·C·布雷德莫尔，亚当·J·高德里，罗萨内·M·吉特，
申请(专利权)人：塔斯马尼亚大学，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU