3 грудня 2009

Ціль, яка повинна бути досягнута при розробці мініатюрних систем лабораторного аналізу, дуже проста – вводимо зразок і миттєво отримуємо відповідь. Однак дослідники, які збираються застосувати мікрокапілярні установки для аналізу складних систем, що містять тверді частинки або інші домішки, часто стикаються із тим, що найважче підготувати зразок для аналізу.
Підготовка зразка для аналізу з допомогою мініатюрних систем може бути трудомістким і дорогим процесом, проводитися тривалий час із застосуванням складних методів лабораторного аналізу, для реалізації яких потрібні висококваліфіковані спеціалісти. Усі ці обставини істотно знижують користь від використання мікрокапілярних пристроїв для рутинних аналізів.
Елізабет Стрихальські і Девід Росс із Національного інституту стандартів і технологій США (NIST) вирішили проблему підготовки аналітичних зразків, розробивши новий простий спосіб аналізу складних сумішей, як, наприклад, молоко, сироватка крові або забруднена вода. Дослідники модифікували раніше розроблену в NIST методику. Новий спосіб аналізу отримав назву “електрофорез із градієнтною елюцією рухомої фази”[gradient elution moving boundary electrophoresis (GEMBE)].
Метод GEMBE ґрунтується на поєднанні електрофорезу із перебігом рідини по мікрокапіляру під впливом змінного тиску. У методі електрофорезу електричне поле використовується для того, щоб прискорити рух аналізованої суміші по мікрокапіляру, розділяючи суміш на окремі компоненти, які залежно від величини заряду, маси і форми можуть рухатися із різною швидкістю. Від зразків складних сумішей часто складно досягти чіткого розділення, так як деякі із речовин, що входять до складу сумішей (наприклад, жирові глобули в молоці або сироватці крові) можуть забруднювати мікрокапіляри, перешкоджаючи точному визначенню якогось компоненту із аналізованого зразка.
Нова методика пропонує вирішити проблему забруднення за рахунок помпування через мікрокапілярну систему буферного розчину при контрольованому тиску. Напрямок помпування буфера протилежний до напрямку електрофорезу. Помпування буферного розчину у протилежному напрямку виконує функцію “рідинних ворот” між системою подачі зразка і мікрокапілярами.
Поступове зниження тиску зустрічного потоку сприяє своєчасному “відкриванню воріт”. Цільовий компонент суміші визначається у тому випадку, коли тиск протитоку значно зменшується, при цьому тиск шуканого компоненту в електрофоретичному полі стає достатнім для того, щоб переміститися в канал для його визначення.
Таким чином, різні компоненти складної суміші потрапляють у канал із різною швидкістю, при чому ця швидкість залежить від особливостей їх електрофоретичної сприйнятливості. Такий підхід не дозволяє забруднюючим компонентам потрапити в канали мікрокапілярної системи.
Можливості розробленої дослідниками із NIST системи були досліджені під час аналізу молока, бруду, вугільної золи, сироватки крові та подрібненого листя. У всіх випадках дослідникам без складних і трудомістких операцій по підготовці зразка до аналізу, вдалося точно і з хорошою відтворюваністю визначити вміст таких компонентів, що містяться у досліджуваних сумішах, як калій, кальцій, натрій, магній, літій і меланін.
Ресурс: http://www.chemport.ru/datenews.php?news=192