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毛細(xì)管的電泳與毛細(xì)現(xiàn)象

來(lái)源:上海白益生物科技有限公司   2022年10月28日 09:34  

凡內(nèi)徑很細(xì)的管子叫“毛細(xì)管"。通常指的是內(nèi)徑等于或小于1毫米的細(xì)管,因管徑有的細(xì)如毛發(fā)故稱毛細(xì)管。應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上,建筑材料上。

毛細(xì)管電泳

毛細(xì)管電泳(capillary electrophoresis,CE)又稱高效毛細(xì)管電泳(high performance capillary electrophoresis,HPCE),是一類以毛細(xì)管為分離通道、以高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力的新型液相分離技術(shù)。毛細(xì)管電泳實(shí)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(jìn)入納升水平,并使單細(xì)胞分析,乃至單分子分析成為可能。長(zhǎng)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(jī)。

毛細(xì)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(xì)管的外徑為375 μm,有些管的外徑為160 μm。毛細(xì)管的特點(diǎn)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(chǎng)(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(xì)管電泳具備如下優(yōu)點(diǎn):
(1)高效塔板數(shù)目在105-106片/m 間,當(dāng)采用CGE 時(shí)毛細(xì)管電泳色譜圖,塔板數(shù)目可達(dá)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(jìn)樣所需的樣品體積為nL級(jí);
(4)多模式可根據(jù)需要選用不同的分離模式且僅需一臺(tái)儀器;
(5)經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)消耗不過(guò)幾毫升緩沖溶液,維持費(fèi)用很低;
(6)自動(dòng)CE 是自動(dòng)化程度較高的分離方法。
毛細(xì)管電泳的缺點(diǎn)是:
(1) 由于進(jìn)樣量少,因而制備能力差;
(2) 由于毛細(xì)管直徑小,使光路太短,用一些檢測(cè)方法(如紫外吸收光譜法)時(shí),靈敏度較低;

(3)電滲會(huì)因樣品組成而變化,進(jìn)而影響分離重現(xiàn)性。

毛細(xì)現(xiàn)象

定義:當(dāng)含有細(xì)微縫隙的物體與液體接觸時(shí),在浸潤(rùn)情況下液體沿縫隙上升或滲入,在不浸潤(rùn)情況下液體沿縫隙下降的現(xiàn)象。在浸潤(rùn)情況下,縫隙越細(xì),液體上升越高。 就是指液體在細(xì)管狀物體的內(nèi)側(cè)因?yàn)閮?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(xì)現(xiàn)象(又稱毛細(xì)管作用),是指液體在細(xì)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(xì)微孔隙的物體與液體接觸時(shí),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(shí),就會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)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(shí),就會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象(下降)。液體在垂直的細(xì)管中時(shí)液面呈凹或凸?fàn)?、以及多孔材質(zhì)物體能吸收液體皆為此現(xiàn)象所致。毛細(xì)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(qiáng),所以發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象(下降)。
越細(xì)的毛細(xì)管吸水所受的氣壓影響越不明顯,所以越細(xì)的毛細(xì)管在垂直于水面的情況下吸水程度越強(qiáng)。 

影響因素

紙本身的吸水力,紙的大小、形狀和水的高低都會(huì)影響到毛細(xì)現(xiàn)象的進(jìn)行,而產(chǎn)生許多不同的結(jié)果。而且水的溫度也會(huì)影響到毛細(xì)現(xiàn)象的進(jìn)行。水溫越高,水的上升變?cè)娇?,反之,則越慢。因此液體本身的特性也是影響毛細(xì)現(xiàn)象的主要原因。而且水溫的升高會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸氣,因此,水蒸氣也會(huì)使毛細(xì)現(xiàn)象加速進(jìn)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(shí)也會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象(上升)。不同的液體或紙張,其毛細(xì)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(qiáng),所以發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象(下降)。

常見(jiàn)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(huì)爬上紙巾,直到它無(wú)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(shí),它不會(huì)流到地上,而是在桌面形成一個(gè)弧狀的小水點(diǎn)。
生產(chǎn)應(yīng)用
毛細(xì)管作用雖然對(duì)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(xì)現(xiàn)象也會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有負(fù)面影響。土壤里有很多毛細(xì)管,地下的水分經(jīng)常沿著這些毛細(xì)管上升到地面上來(lái)。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(xì)管,以減少水分的蒸發(fā)。
建筑房屋的時(shí)候,在砸實(shí)的地基中毛細(xì)管又多又細(xì),它們會(huì)把土壤中的水分引上來(lái),使得室內(nèi)潮濕。建房時(shí)在地基上面鋪油氈,就是為了防止毛細(xì)現(xiàn)象造成的潮濕。 


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