微纳流控效应及其在芯片毛细管电泳中的应用

毛细管电泳是小离子和带电生物大分子分析分离的重要手段。芯片毛细管电泳是毛细管电泳的微型化，具有分离速度快和样品用量少等显著优点，但存在样品利用率低的问题，因此少量样品中低丰度组分的分析性能受到很大限制。在线进样浓缩是解决如上问题的关键。越来越多的研究表明，当离子通道的尺度与双电层厚度（纳米级）接近时，其传输特性与常规尺度的通道相比可发生明显不同（微纳流控效应），一定介质和电场条件下带电组分在微纳通道界面上经常表现出浓度极化和电渗流的非线性变化。如上效应为离子组分在分离通道中的定位操控提供了新的机制。本项目研究在芯片毛细管电泳系统中建立纳米离子通道界面的方法，研究产生微纳流控效应的条件及其对带电组分进行在线定位浓集及与芯片毛细管电泳分离检测相结合的方法。该研究对揭示微纳流控现象发生的规律及提高低丰度离子，特别是蛋白质和DNA等典型生物大分子的分离检测性能具有重要的科学意义和实际应用前景。