毛细管电泳新型高灵敏度折射率检测技术面世

　　毛细管电泳(CE)常用的检测技术只能检测具有特定特性的分析物。例如，荧光检测器只能检测发出荧光的分析物，紫外线检测器只能检测吸收紫外线的分析物，而安培检测器只能检测在电极上可被氧化或还原的分析物。即使是通常被认为是通用检测技术的质谱仪，也只能检测可以通过电喷雾电离有效地转化为离子的分析物。

　　回音圆廊的折射原理

　　可以与毛细管电泳一起使用并且真正通用的一种检测技术是折射率(RI)检测。在这种检测技术中，当光穿过毛细管电泳缓冲区中的分析物时会产生折射，通过对所引起的弯曲或折射程度的变化来检测分析物。问题在于，折射率检测并不是特别敏感，尤其是在小规模的毛细管电泳中。

伦敦圣保罗大教堂的圆顶

天坛回音壁

　　但是，有一种方法可以利用所谓的“回音圆廊”效果来增强折射率检测的灵敏度。就像声波可以在圆形空间中反弹一样，例如伦敦圣保罗大教堂的圆顶以及北京天坛的回音壁，由于声音的折射，可以在空间的一侧清晰地听到另一侧的对话。特定波长的光可以围绕圆形结构反弹，最终被俘获。被俘获的特定波长取决于周围介质的折射率。

　　散射光的监测

　　通过将激光照射在与毛细管电泳缓冲液接触的圆形结构上，可以通过监测散射光来检测由分析物引起的缓冲液折射率的任何变化。为此，散射光将丢失在圆形结构中被俘获的波长的光，该波长的光将随着折射率的变化而变化。几个研究小组表明，这种方法行之有效，他们已经使用了专门定制的设备(例如用于俘获光线的小玻璃球)来实现了这一目的。

　　现在，来自美国安阿伯市密歇根大学的John Orlet和Ryan Bailey使用市售设备进行了同样的操作，从而提供了一种更简单，更方便的方法来进行毛细管电泳敏感的折射率检测。该设备是美国一家名为Genalyte的公司生产的硅光子微环谐振器阵列。它由两个由四个圆形硅环的16个簇组成的通道组成，每个环可以俘获入射的激光。

　　Genalyte将这些阵列用于医学诊断，因为当诸如生物标记的分子结合到环上时，被环俘获的光的波长也会改变。但是Orlet和Bailey意识到，这种阵列有可能成为与毛细管电泳一起使用的理想折射率检测器。为了将阵列变成这样的检测器，两名研究人员将其容纳在连接到两个毛细管的流通池中。被毛细管电泳分离的分析物通过第一个毛细管迁移到流通池中，然后离开毛细管并通过阵列的两个通道进行检测，然后再通过第二个毛细管流出流通池。

　　糖和咖啡因的成分检测

　　Orlet和Bailey首先在山梨糖上测试了这种设置，发现该阵列可以检测到浓度低至15毫摩尔的分析物，并且阵列响应的大小随浓度而变化。接下来，他们尝试了两种简单的混合物，一种包含甘露糖、乳糖和果糖，另一种包含小分子乙酰胆碱、咖啡因和荧光素。在这两种情况下，混合物均通过毛细管电泳分离，并通过阵列检测其单个成分。但是，因为每个簇都可以检测到分析物，所以该阵列还可以监控它们沿通道的通过，从而记录其迁移速度，从而提供有关分析物的其他信息。

　　最终，Orlet和Bailey表明，该阵列可以检测通过毛细管电泳分离的三种蛋白质——肌红蛋白、血红蛋白和β-乳球蛋白，证明它也可以与生物分子一起使用。他们现在正在研究各种方法来进一步提高其新型折射率检测器的灵敏度，包括通过改善毛细管装配到流通池中的方式以及将特定生物分子的俘获剂附着到阵列中的环上。

符斌供稿