on-chip-isotachophoresis-for-separation-ions-purification-nucleic

On-chip Isotachophoresis for Separation of Ions and Purification of Nucleic Acids

Electrokinetic techniques are a staple of microscale applications because of their unique ability to perform a variety of fluidic and electrophoretic ...

Stanford University 

&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x5BF9;&#x7535;&#x6CF3;&#x805A;&#x7126;&#x548C;&#x5206;&#x8272;&#x7684;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x6570;&#x503C;&#x6A21;&#x62DF;&#x548C;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x68C0;&#x8BA8;&#x7535;&#x6CF3;&#x548C;&#x5316;&#x5B66;&#x6D3B;&#x6027;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#xFF0C;&#x5E76;&#x7A81;&#x51FA;&#x663E;&#x793A;&#x5B83;&#x4EEC;&#x7684;&#x7535;&#x6CF3;&#x5206;&#x79BB;&#x548C;&#x91CD;&#x70B9;&#x6A21;&#x62DF;&#x4E0A;&#x4E0B;&#x6587;&#x4E2D;&#x7684;&#x5206;&#x6B67;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x592B;&#x5987;&#x7535;&#x6CF3;&#x8FD0;&#x8F93;&#x7684;&#x5FEB;&#x901F;&#x6570;&#x503C;&#x6C42;&#x89E3;&#x4E0E;&#x5B9E;&#x9645;&#x79BB;&#x5B50;&#x6D41;&#x52A8;&#x7684;&#x6602; Fuoss &#x6A21;&#x578B;&#x548C;&#x6269;&#x5C55;&#x7684;&#x5FB7;&#x62DC;-&#x80E1;&#x514B;&#x5C14;&#x5C06;&#x7406;&#x8BBA;&#x6821;&#x6B63;&#x7684;&#x79BB;&#x5B50;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x8367;&#x5149;&#x7D20;&#x8C03;&#x52A8;&#x4E00;&#x4E2A;&#x51FD;&#x6570;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x548C; ph &#x503C;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#x9884;&#x6D4B;&#x6BD4;&#x8F83;&#x597D;&#x7528; CZE &#x5B9E;&#x9A8C;&#x4E2D;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x3002;&#x6A21;&#x62DF;&#x9884;&#x6D4B;&#x7684;&#x5BCC;&#x96C6;&#x56E0;&#x7D20; ITP &#x8FD8;&#x597D;&#x4E0E;&#x5DF2;&#x53D1;&#x5E03;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x6570;&#x636E;&#x8FDB;&#x884C;&#x6BD4;&#x8F83;&#x7684;&#x5CF0;&#x503C;&#x6A21;&#x5F0F;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FDB;&#x884C;&#x4E86; ITP &#x8BD5;&#x9A8C;&#x7814;&#x7A76;&#x5BF9;&#x540C;&#x65F6;&#x805A;&#x7126;&#x548C;&#x5206;&#x79BB;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5728; 10 &#x548C; 250 &#x6BEB;&#x7C73;&#x7684;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x7684;&#x6A21;&#x62DF;&#x7ED3;&#x679C;&#x4E0E;&#x540E;&#x8005;&#x6570;&#x636E;&#x7684;&#x6BD4;&#x8F83;&#x663E;&#x793A;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#x662F;&#x80FD;&#x591F;&#x6355;&#x83B7; ITP &#x5206;&#x6790;&#x7269;&#x533A;&#x57DF;&#x5F62;&#x72B6;&#x548C;&#x79E9;&#x5E8F;&#x4E2D;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x7684;&#x8D28;&#x91CF;&#x5DEE;&#x5F02;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x63D0;&#x51FA; CZE &#x5B9E;&#x9A8C;&#x6A21;&#x62DF;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x7684;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x5BFC;&#x81F4;&#x53D1;&#x751F;&#x91CD;&#x5927;&#x7684;&#x6539;&#x53D8;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x548C;&#x987A;&#x5E8F;&#x5206;&#x6790;&#x7269;&#x7684;&#x5C71;&#x5CF0;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x6BDB;&#x7EC6;&#x7BA1;&#x7535;&#x6CF3;&#x4E2D;&#x7684;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x6A21;&#x62DF;&#x4E95;&#x4E0E;&#x53D1;&#x5E03;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x6570;&#x636E;&#x8FDB;&#x884C;&#x6BD4;&#x8F83;&#x3002;

&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x5BF9;&#x7535;&#x6CF3;&#x805A;&#x7126;&#x548C;&#x5206;&#x8272;&#x3002;

&#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xCD08;&#xC810; &#xBC0F; &#xBD84;&#xD310;&#xC5D0; &#xC774;&#xC628; &#xAC15;&#xB3C4;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5;&#xC758; &#xC22B;&#xC790;&#xC774; &#xACE0; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC801;&#xC778; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC18C;&#xAC1C;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xAE30;&#xB3D9;&#xC131; &#xBC0F; &#xD654;&#xD559; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC774;&#xC628; &#xC138;&#xAE30; &#xBAA8;&#xB378;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xAC80;&#xD1A0; &#xD558; &#xACE0; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xBCC4;&#xAC70; &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC5D0; &#xCD08;&#xC810;&#xC744; &#xB9DE;&#xCD94;&#xACE0;&#xC758; &#xB9E5;&#xB77D;&#xC5D0;&#xC11C; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xCC28;&#xC774; &#xAC15;&#xC870; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC2E4;&#xC81C; &#xC774;&#xC628; &#xC774;&#xB3D9;&#xC131;&#xC758; Onsager Fuoss &#xBAA8;&#xB378;&#xACFC; &#xC774;&#xC628; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; &#xBCF4;&#xC815;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xD655;&#xC7A5;&#xB41C; Debye Huckle &#xC774;&#xB860; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xC804;&#xC1A1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBE60;&#xB978; &#xC218;&#xCE58; &#xD574; &#xCC3E;&#xAE30; &#xBD80;&#xBD80;. &#xC774;&#xC628; &#xC138;&#xAE30;&#xC640; Ph&#xC758; &#xD568;&#xC218;&#xB85C; fluorescein &#xC774;&#xB3D9;&#xC131;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBAA8;&#xB378; &#xC608;&#xCE21; CZE &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC758; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xC640; &#xBE44;&#xAD50;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. ITP&#xB294; &#xB610;&#xD55C; &#xAC8C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xC640; &#xBE44;&#xAD50; &#xD558;&#xB294; &#xD53C;&#xD06C; &#xBAA8;&#xB4DC;&#xC5D0;&#xC11C; preconcentration&#xC758; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xC608;&#xCE21; &#xC694;&#xC778;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xCD08;&#xC810;&#xC744; &#xB9DE;&#xCD94;&#xACE0; &#xBC0F; &#xBD84;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xC774;&#xC628; &#xC138;&#xAE30;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xD558;&#xB294; ITP &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC218;&#xD589;. &#xD6C4;&#xC790;&#xC758; &#xB370;&#xC774;&#xD130; 10 &#xAC1C;, 250 mM &#xC774;&#xC628; &#xC138;&#xAE30;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xACB0;&#xACFC;&#xC640; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xBE44;&#xAD50; &#xBAA8;&#xB378;&#xC740; ITP &#xC2E4;&#xC815;&#xC774; &#xC601;&#xC5ED; &#xBAA8;&#xC591;&#xACFC; &#xC21C;&#xC11C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD00;&#xCC30; &#xB41C; &#xC9C8;&#xC801; &#xCC28;&#xC774; &#xCEA1;&#xCC98;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xAC8C; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C;, &#xC774;&#xC628; &#xC138;&#xAE30;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xBCC0;&#xD654; &#xC120;&#xD0DD;&#xB3C4; &#xBC0F; &#xC2E4;&#xC815;&#xC774; &#xBD09;&#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC21C;&#xC11C;&#xC5D0; &#xACB0;&#xACFC; CZE &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC758; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC744; &#xC18C;&#xAC1C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBAA8; &#xC138;&#xAD00; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xBC95;&#xC5D0; &#xC774;&#xC628; &#xC138;&#xAE30; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC758; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC744; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC798; &#xAC8C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xC640; &#xBE44;&#xAD50;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xCD08;&#xC810; &#xBC0F; &#xBD84;&#xD310;&#xC5D0; &#xC774;&#xC628; &#xAC15;&#xB3C4; &#xC601;&#xD5A5;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

We present a numerical and experimental study of the effects of ionic strength on electrophoretic focusing and separations. We review the development of ionic strength models for electrophoretic mobility and chemical activity and highlight their differences in the context of electrophoretic separation and focusing simulations. We couple a fast numerical solver for electrophoretic transport with the Onsager-Fuoss model for actual ionic mobility and the extended Debye-Huckle theory for correction of ionic activity. Model predictions for fluorescein mobility as a function of ionic strength and pH compare well with data from CZE experiments. Simulation predictions of preconcentration factors in peak mode ITP also compare well with the published experimental data. We performed ITP experiments to study the effect of ionic strength on the simultaneous focusing and separation. Our comparisons of the latter data with simulation results at 10 and 250 mM ionic strength show the model is able to capture the observed qualitative differences in ITP analyte zone shape and order. Finally, we present simulations of CZE experiments where changes in the ionic strength result in significant change in selectivity and order of analyte peaks. Our simulations of ionic strength effects in capillary electrophoresis compare well with the published experimental data.

Ionic strength effects on electrophoretic focusing and separations.

Nous pr&#xE9;sentons une &#xE9;tude num&#xE9;rique et exp&#xE9;rimentale des effets de la force ionique sur une mise au point et des s&#xE9;parations &#xE9;lectrophor&#xE9;tiques. Nous passons en revue le d&#xE9;veloppement de mod&#xE8;les de force ionique de la mobilit&#xE9; &#xE9;lectrophor&#xE9;tique et l&#x26;#39;activit&#xE9; chimique et mettre en &#xE9;vidence leurs diff&#xE9;rences dans le contexte de la s&#xE9;paration &#xE9;lectrophor&#xE9;tique et des simulations de focalisation. Nous coupler un solveur rapide num&#xE9;rique pour le transport &#xE9;lectrophor&#xE9;tique avec le mod&#xE8;le d&#x26;#39;Onsager-Fuoss de mobilit&#xE9; ionique r&#xE9;elle et la longue th&#xE9;orie de Debye-Huckle pour la correction de l&#x26;#39;activit&#xE9; ionique. Les pr&#xE9;dictions du mod&#xE8;le pour la mobilit&#xE9; fluoresc&#xE9;ine en fonction de la force ionique et le pH se comparent bien avec les donn&#xE9;es provenant d&#x26;#39;exp&#xE9;riences CZE. Pr&#xE9;dictions de simulation de facteurs de pr&#xE9;concentration dans ITP mode pic aussi bien la comparaison avec les donn&#xE9;es exp&#xE9;rimentales publi&#xE9;es. Nous avons effectu&#xE9; des exp&#xE9;riences PTI pour &#xE9;tudier l&#x26;#39;effet de la force ionique sur la focalisation simultan&#xE9;es et de s&#xE9;paration. Nos comparaisons de ces derni&#xE8;res donn&#xE9;es avec les r&#xE9;sultats de simulation &#xE0; 10 et 250 mm R&#xE9;sistance ionique montrent que le mod&#xE8;le est capable de capturer les diff&#xE9;rences observ&#xE9;es qualitatifs dans la forme ITP zone analyte et de l&#x26;#39;ordre. Enfin, nous pr&#xE9;sentons des simulations d&#x26;#39;exp&#xE9;riences CZE o&#xF9; des changements dans le r&#xE9;sultat de la force ionique des changements importants dans la s&#xE9;lectivit&#xE9; et l&#x26;#39;ordre des pics d&#x26;#39;analytes. Nos simulations des effets de force ionique dans l&#x26;#39;&#xE9;lectrophor&#xE8;se capillaire se comparent bien avec les donn&#xE9;es exp&#xE9;rimentales publi&#xE9;es.

Effets force ionique sur Mise au point et des s&#xE9;parations &#xE9;lectrophor&#xE9;tiques

Wir pr&auml;sentieren eine numerische und experimentelle Studie &uuml;ber die Auswirkungen der Ionenst&auml;rke auf elektrophoretische Fokussierung und Trennungen. Wir &uuml;berpr&uuml;fen die Entwicklung der Ionenst&auml;rke Modelle f&uuml;r die elektrophoretische Mobilit&auml;t und chemische Aktivit&auml;t und markieren Sie ihre Differenzen im Kontext der elektrophoretische Trennung und die Konzentration von Simulationen. Wir paar einen schnelle numerischen L&ouml;ser f&uuml;r elektrophoretische Transport mit der Onsager-Fuoss-Modell f&uuml;r tats&auml;chliche Ionische Mobilit&auml;t und die erweiterte Debye-Huckle-Theorie zur Korrektur der Ionischen Aktivit&auml;t. Modell Vorhersagen f&uuml;r Fluoreszein Mobilit&auml;t als Funktion der Ionenst&auml;rke und pH vergleichen auch mit Daten aus CZE-Experimente. Simulation Vorhersagen der Preconcentration Faktoren im Peak-Modus, die ITP auch gut mit den ver&ouml;ffentlichten experimentellen Daten vergleichen. Wir spielten ITP Experimente um die Auswirkungen der Ionenst&auml;rke auf die gleichzeitige Fokussierung und die Trennung zu studieren. Unsere Vergleiche der Simulationsergebnisse an 10 bis 250 mM Ionenst&auml;rke letzteren Daten zeigen, dass das Modell in der Lage, die beobachteten qualitative Unterschiede in ITP Analyten Zonenform und Reihenfolge zu erfassen ist. Schlie&szlig;lich pr&auml;sentieren wir Simulationen CZE-Experimente, wo &Auml;nderungen in die Ionenst&auml;rke signifikante Ver&auml;nderung in Selektivit&auml;t und Reihenfolge der Analyten Gipfeln f&uuml;hren. Unsere Simulationen der Ionenst&auml;rke Effekte Kapillarelektrophorese vergleichen Sie gut mit den ver&ouml;ffentlichten experimentellen Daten.

Ionenst&auml;rke Auswirkungen auf die elektrophoretische Fokussierung und Trennungen.

Vi presentiamo uno studio numerico e sperimentale degli effetti di forza ionica su elettroforetica di messa a fuoco e separazioni. Noi esaminare lo sviluppo di modelli di forza ionica per mobilit&agrave; elettroforetica e attivit&agrave; chimica ed evidenziare le differenze nel contesto della separazione elettroforetica e simulazioni di messa a fuoco. Siamo coppia un solutore numerico veloce per trasporto elettroforetica con il modello di Onsager Fuoss effettiva mobilit&agrave; ionica e la teoria di Debye-Huckle estesa per la correzione dell&#39;attivit&agrave; ionica. Modello previsioni per mobilit&agrave; fluoresceina in funzione della forza ionica e pH confrontare bene con dati provenienti da esperimenti CZE. Le previsioni di simulazione di preconcentration fattori in modalit&agrave; picco ITP inoltre confrontare bene con i dati sperimentali pubblicati. Abbiamo eseguito esperimenti ITP per studiare l&#39;effetto della forza ionica sulla messa a fuoco simultanea e separazione. Nostri confronti dei dati quest&#39;ultimi con risultati di simulazione a forza ionica da 10 a 250 mM Visualizza che il modello &egrave; in grado di catturare le differenze qualitative osservate in ITP analita zona forma e ordine. Infine, vi presentiamo simulazioni di esperimenti CZE qualora cambiamenti nella forza ionica risultano significativo cambiamento nella selettivit&agrave; e ordine delle cime dell&#39;analita. Nostre simulazioni degli effetti di forza ionica in elettroforesi capillare confrontare bene con i dati sperimentali pubblicati.

Effetti di forza ionica su elettroforetica di messa a fuoco e separazioni.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x3068;&#x306E;&#x5206;&#x96E2;&#x306B;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x306E;&#x6570;&#x5024;&#x8A08;&#x7B97;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7814;&#x7A76;&#x3092;&#x7D39;&#x4ECB;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x79FB;&#x52D5;&#x5EA6;&#x3068;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x6D3B;&#x6027;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x3001;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x5206;&#x96E2;&#x3068;&#x7126;&#x70B9;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C6;&#x30AD;&#x30B9;&#x30C8;&#x3067;&#x305D;&#x306E;&#x9055;&#x3044;&#x3092;&#x5F37;&#x8ABF;&#x8868;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30AB;&#x30C3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306E;&#x5B9F;&#x969B;&#x306E;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x79FB;&#x52D5;&#x5EA6;&#x3068;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x8A02;&#x6B63;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x62E1;&#x5F35;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30CF;&#x30C3;&#x30AF;&#x30EB;&#x7406;&#x8AD6;&#x306E;&#x30AA;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x30AC;&#x30FC;-Fuoss&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3068;&#x96FB;&#x6C17;&#x8F38;&#x9001;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x9AD8;&#x901F;&#x306A;&#x6570;&#x5024;&#x89E3;&#x6CD5;&#x3092;&#x3002;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x3068;pH&#x306E;&#x95A2;&#x6570;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x30D5;&#x30EB;&#x30AA;&#x30EC;&#x30BB;&#x30A4;&#x30F3;&#x306E;&#x30E2;&#x30D3;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x4E88;&#x6E2C;&#x306F;CZE&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x200B;&#x200B;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3068;&#x3088;&#x304F;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D4;&#x30FC;&#x30AF;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;ITP&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x6FC3;&#x7E2E;&#x4FC2;&#x6570;&#x306E;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x4E88;&#x6E2C;&#x3067;&#x3082;&#x516C;&#x958B;&#x5B9F;&#x9A13;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3068;&#x3088;&#x304F;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x540C;&#x6642;&#x6CF3;&#x52D5;&#x5206;&#x96E2;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x7814;&#x7A76;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;ITP&#x5B9F;&#x9A13;&#x3092;&#x884C;&#x3063;&#x305F;&#x3002; 10&#x3068;250 mM&#x306E;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x306E;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x7D50;&#x679C;&#x3068;&#x5F8C;&#x8005;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x6BD4;&#x8F03;&#x306F;&#x3001;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x304C;ITP&#x691C;&#x4F53;&#x30BE;&#x30FC;&#x30F3;&#x306E;&#x5F62;&#x72B6;&#x3068;&#x9806;&#x5E8F;&#x3067;&#x89B3;&#x6E2C;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x8CEA;&#x7684;&#x306A;&#x9055;&#x3044;&#x3092;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306F;CZE&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x200B;&#x200B;&#x306E;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x3053;&#x308D;&#x3001;&#x691C;&#x4F53;&#x30D4;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x9078;&#x629E;&#x3068;&#x9806;&#x5E8F;&#x306B;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x5909;&#x5316;&#x306E;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3067;&#x5909;&#x5316;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D4;&#x30E9;&#x30EA;&#x30FC;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x6CD5;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x306E;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x516C;&#x958B;&#x5B9F;&#x9A13;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3068;&#x3088;&#x304F;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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Se presenta un estudio num&#xE9;rico y experimental de los efectos de la fuerza i&#xF3;nica sobre la focalizaci&#xF3;n y las separaciones electrofor&#xE9;ticas. Se revisa el desarrollo de modelos de fuerza i&#xF3;nica para la movilidad electrofor&#xE9;tica y la actividad qu&#xED;mica y poner de relieve sus diferencias en el contexto de la separaci&#xF3;n electrofor&#xE9;tica y simulaciones de enfoque. Tenemos un par solucionador num&#xE9;rico r&#xE1;pido para el transporte electrofor&#xE9;tico con el modelo de Onsager-Fuoss para la movilidad i&#xF3;nica real y la extendida teor&#xED;a de Debye-Huckle para la correcci&#xF3;n de la actividad i&#xF3;nica. Las predicciones del modelo para la movilidad de fluoresce&#xED;na como una funci&#xF3;n de la fuerza i&#xF3;nica y el pH se comparan favorablemente con los datos de los experimentos CZE. Las predicciones de la simulaci&#xF3;n de los factores de preconcentraci&#xF3;n en ITP modo de pico tambi&#xE9;n se comparan favorablemente con los datos publicados experimentales. Se realizaron experimentos de ITP para estudiar el efecto de la fuerza i&#xF3;nica sobre el enfoque y la separaci&#xF3;n simult&#xE1;nea. Nuestras comparaciones de los &#xFA;ltimos datos con los resultados de la simulaci&#xF3;n a 10 y 250 mM de fuerza i&#xF3;nica mostrar el modelo es capaz de capturar las diferencias observadas cualitativos en la forma de ITP zona de analito y el orden. Finalmente, se presentan las simulaciones de experimentos CZE donde los cambios en la fuerza i&#xF3;nica resultado en un cambio significativo en la selectividad y el orden de los picos de analitos. Nuestras simulaciones de efectos de fuerza i&#xF3;nica en la electroforesis capilar se comparan favorablemente con los datos publicados experimentales.

Efectos de la fuerza i&#xF3;nica en centrarse electrofor&#xE9;ticos y separaciones

&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x901A;&#x8FC7;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x6E20;&#x9053;&#x65AD;&#x9762;&#x63D0;&#x9AD8; ITP &#x68C0;&#x6D4B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x7406;&#x8BBA;&#x548C;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x5728;&#x6E20;&#x9053;&#x4E2D;&#x7684;&#x9AD8;&#x539F;&#x6A21;&#x5F0F; ITP &#x7B80;&#x5355;&#x3001; &#x975E;&#x5B9A;&#x5E38;&#x3001; &#x65E0;&#x6269;&#x6563;&#x6A21;&#x578B;&#x8F74;&#x5411;&#x53D8;&#x622A;&#x9762;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6A21;&#x578B;&#x8003;&#x8651;&#x5230;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x7684;&#x5316;&#x5B66;&#x5E73;&#x8861;&#x901A;&#x9053;&#x622A;&#x9762;&#x7684;&#x8BA1;&#x7B97;&#x548C;&#x5904;&#x7406;&#x4EFB;&#x610F;&#x53D8;&#x5316;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x6211;&#x4EEC;&#x7528;&#x66F4;&#x5168;&#x9762;&#x7684; ITP &#x6A21;&#x578B;&#x7684;&#x6570;&#x503C;&#x6A21;&#x62DF;&#x6A21;&#x578B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x663E;&#x793A;&#x4F7F;&#x7528;&#x5F3A;&#x70C8;&#x6536;&#x655B;&#x6E20;&#x9053;&#x5C06;&#x5373;&#x4F1A;&#x5BFC;&#x81F4;&#x5728;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x548C;&#x68C0;&#x6D4B;&#x65F6;&#x95F4;&#xFF0C;&#x540C;&#x65F6;&#x51CF;&#x5C11;&#x622A;&#x9762;&#x6E20;&#x9053;&#x76F8;&#x6BD4;&#x5927;&#x4E3A;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x901A;&#x8FC7;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x901A;&#x9053;&#x51E0;&#x4F55;&#x548C;&#x5206;&#x6790;&#x7269;&#x6D53;&#x5EA6;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x4E0E;&#x7406;&#x8BBA;&#x4E0A;&#x7684;&#x9884;&#x6D4B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x663E;&#x793A;&#x4F7F;&#x7528;&#x5F3A;&#x70C8;&#x6536;&#x655B;&#x9891;&#x9053;&#x901A;&#x8FC7;&#x8868;&#x660E;&#x95F4;&#x63A5;&#x8367;&#x5149;&#x68C0;&#x6D4B;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x4E3A; 100 &#x7684;&#x6709;&#x6548;&#x6027; nM&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x5F3A;&#x70C8;&#x6536;&#x655B;&#x901A;&#x9053;&#x51E0;&#x4F55;&#x53C2;&#x6570;&#x63D0;&#x51FA;&#x7B80;&#x5355;&#x5206;&#x6790;&#x533A;&#x957F;&#x5EA6;&#x548C;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x65F6;&#x95F4;&#x7684;&#x4F9D;&#x8D56;&#x5173;&#x7CFB;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7406;&#x8BBA;&#x5206;&#x6790;&#x548C;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x4F18;&#x5316;&#x9700;&#x8981;&#x7684;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x7684;&#x65F6;&#x95F4;&#x7EA6;&#x675F;&#x4E0B;&#x7684;&#x6700;&#x9AD8;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x7684;&#x82AF;&#x7247;&#x51E0;&#x4F55;&#x95EE;&#x9898;&#x63D0;&#x4F9B;&#x6709;&#x76CA;&#x7684;&#x6307;&#x5BFC;&#x65B9;&#x9488;&#xFF0C;&#x82AF;&#x7247;&#x9762;&#x79EF;&#x548C;&#x7535;&#x529B;&#x4F9B;&#x5E94;&#x3002;

&#x7B49;&#x901F;&#x7535;&#x6CF3;&#x7528;&#x53D8;&#x622A;&#x9762;&#x51E0;&#x4F55;&#x5F62;&#x72B6;&#x7684;&#x9AD8;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x68C0;&#x6D4B;&#x3002;

We present a theoretical and experimental study on increasing the sensitivity of ITP assays by varying channel cross-section. We present a simple, unsteady, diffusion-free model for plateau mode ITP in channels with axially varying cross-section. Our model takes into account detailed chemical equilibrium calculations and handles arbitrary variations in channel cross-section. We have validated our model with numerical simulations of a more comprehensive model of ITP. We show that using strongly convergent channels can lead to a large increase in sensitivity and simultaneous reduction in assay time, compared to uniform cross-section channels. We have validated our theoretical predictions with detailed experiments by varying channel geometry and analyte concentrations. We show the effectiveness of using strongly convergent channels by demonstrating indirect fluorescence detection with a sensitivity of 100 nM. We also present simple analytical relations for dependence of zone length and assay time on geometric parameters of strongly convergent channels. Our theoretical analysis and experimental validations provide useful guidelines on optimizing chip geometry for maximum sensitivity under constraints of required assay time, chip area and power supply.

High-sensitivity detection using isotachophoresis with variable cross-section geometry.

Nous pr&#xE9;sentons une &#xE9;tude th&#xE9;orique et exp&#xE9;rimentale sur l&#x26;#39;augmentation de la sensibilit&#xE9; des tests de PTI en faisant varier section du canal. Nous pr&#xE9;sentons un simple, instable, la diffusion sans mod&#xE8;le pour le mode plateau ITP dans les canaux avec axialement de section variable. Notre mod&#xE8;le prend en compte les calculs d&#xE9;taill&#xE9;s d&#x26;#39;&#xE9;quilibre chimique et g&#xE8;re les variations arbitraires dans le canal de section. Nous avons valid&#xE9; notre mod&#xE8;le par des simulations num&#xE9;riques d&#x26;#39;un mod&#xE8;le plus complet de l&#x26;#39;ITP. Nous montrons que l&#x26;#39;utilisation de canaux fortement convergents peut conduire &#xE0; une forte augmentation de la sensibilit&#xE9; et la r&#xE9;duction simultan&#xE9;e dans le temps de dosage, par rapport &#xE0; section transversale uniforme canaux. Nous avons valid&#xE9; nos pr&#xE9;dictions th&#xE9;oriques avec des exp&#xE9;riences d&#xE9;taill&#xE9;es en faisant varier la g&#xE9;om&#xE9;trie du canal et les concentrations d&#x26;#39;analytes. Nous montrons l&#x26;#39;efficacit&#xE9; d&#x26;#39;utiliser des canaux fortement convergents en faisant preuve de la d&#xE9;tection par fluorescence indirecte avec une sensibilit&#xE9; de 100 nM. Nous pr&#xE9;sentons &#xE9;galement les simples relations analytiques pour la d&#xE9;pendance de la longueur de la zone et le temps d&#x26;#39;essai sur les param&#xE8;tres g&#xE9;om&#xE9;triques de canaux fortement convergents. Notre analyse th&#xE9;orique et validations exp&#xE9;rimentales fournir des orientations utiles sur l&#x26;#39;optimisation de la g&#xE9;om&#xE9;trie &#xE0; puce pour un maximum de sensibilit&#xE9; sous des contraintes de temps de dosage requis, surface de la puce et l&#x26;#39;alimentation.

Haute sensibilit&#xE9; de d&#xE9;tection utilisant isotachophor&#xE8;se avec section variable G&#xE9;om&#xE9;trie

Wir pr&auml;sentieren eine theoretische und experimentelle Studie &uuml;ber die Erh&ouml;hung der Empfindlichkeit von ITP-Assays durch eine unterschiedliche Kanal. Wir stellen ein einfaches, instation&auml;re Diffusion-freie Modell f&uuml;r Plateau-Modus ITP in Kan&auml;len mit Axial unterschiedlichem Querschnitt. Unser Modell ber&uuml;cksichtigt detaillierte Gleichgewichtszustand Berechnungen und Griffe beliebige Variationen im Kanal Querschnitt. Wir haben unser Modell mit numerischen Simulationen eine umfassendere Modell der ITP validiert. Wir zeigen, dass mit stark konvergente Kan&auml;le zu gro&szlig;en Zuwachs in Empfindlichkeit und gleichzeitige Reduzierung der Assay Zeit, im Vergleich zu einheitlichen Querschnitt Kan&auml;le f&uuml;hren kann. Wir haben unsere theoretischen Vorhersagen mit detaillierten Experimenten validiert, durch Variation von Kanal-Geometrie und Analyt-Konzentrationen. Wir zeigen die Effizienz des Einsatzes stark konvergente Kan&auml;le durch den Nachweis von indirekten Fluoreszenzdetektion mit einer Empfindlichkeit von 100 nM. Wir pr&auml;sentieren auch einfache analytische Beziehungen f&uuml;r Abh&auml;ngigkeit von L&auml;nge und Assay Zeitzone auf geometrische Parameter stark konvergente Kan&auml;le. Unsere theoretische Analyse und experimentelle Validierungen bieten n&uuml;tzliche Leitlinien zur Optimierung von Chip-Geometrie f&uuml;r maximale Empfindlichkeit unter Einschr&auml;nkungen erforderlich Assay Zeit, chip-Bereich und das Netzteil.

Hochempfindlichen Erkennung mit Isotachophorese mit Variablen Querschnitt Geometrie.

Vi presentiamo uno studio teorico e sperimentale sull&#39;aumento della sensibilit&agrave; dei dosaggi ITP di varia sezione trasversale del canale. Vi presentiamo un modello semplice, instabile e privo di diffusione per la modalit&agrave; di altopiano ITP in canali con sezione trasversale variabile assialmente. Il nostro modello tiene conto dettagliato equilibrio chimico calcoli e maniglie arbitrarie variazioni nella sezione trasversale del canale. Noi abbiamo convalidato il nostro modello con simulazioni numeriche di un modello pi&ugrave; completo della ITP. Mostriamo che utilizzando canali fortemente convergente pu&ograve; portare a un grande aumento in sensibilit&agrave; e simultanea riduzione del tempo di dosaggio, rispetto ai canali di sezione uniforme. Noi abbiamo convalidato nostre predizioni teoriche con dettagliati esperimenti variando le concentrazioni di geometria e analita canale. Ci mostrano l&#39;efficacia dell&#39;utilizzo di canali fortemente convergente dimostrando la rilevazione a fluorescenza indiretta con una sensibilit&agrave; di 100 nM. Siamo presenti anche semplici relazioni analitiche per la dipendenza di lunghezza e dosaggio orario su parametri geometrici dei canali fortemente convergente. La nostra analisi teorica e sperimentale delle convalide fornire indicazioni utili su come ottimizzare la geometria del chip per la massima sensibilit&agrave; sotto i vincoli di tempo di dosaggio richiesto, chip area e l&#39;alimentatore.

Rilevamento ad alta sensibilit&agrave; con isotachophoresis con geometria a sezione variabile.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x65AD;&#x9762;&#x3092;&#x5909;&#x5316;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;ITP&#x306E;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x306E;&#x611F;&#x5EA6;&#x3092;&#x9AD8;&#x3081;&#x308B;&#x4E0A;&#x3067;&#x7406;&#x8AD6;&#x7684;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3092;&#x7D39;&#x4ECB;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x8EF8;&#x65B9;&#x5411;&#x306B;&#x65AD;&#x9762;&#x3092;&#x5909;&#x5316;&#x3055;&#x305B;&#x305F;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x3067;&#x306E;&#x9AD8;&#x539F;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;ITP&#x7528;&#x306E;&#x30B7;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306A;&#x3001;&#x975E;&#x5B9A;&#x5E38;&#x62E1;&#x6563;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30AB;&#x30A6;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x8A73;&#x7D30;&#x306A;&#x5316;&#x5B66;&#x5E73;&#x8861;&#x8A08;&#x7B97;&#x3092;&#x8003;&#x616E;&#x3057;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x65AD;&#x9762;&#x5185;&#x306E;&#x4EFB;&#x610F;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x51E6;&#x7406;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;ITP&#x306E;&#x3088;&#x308A;&#x5305;&#x62EC;&#x7684;&#x306A;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x6570;&#x5024;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3068;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x691C;&#x8A3C;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x5F37;&#x304F;&#x53CE;&#x675F;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x3001;&#x5747;&#x4E00;&#x306A;&#x65AD;&#x9762;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#x3066;&#x3001;&#x611F;&#x5EA6;&#x304C;&#x5927;&#x5E45;&#x306B;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x3001;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x6642;&#x9593;&#x306E;&#x540C;&#x6642;&#x4F4E;&#x6E1B;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x5F62;&#x72B6;&#x3068;&#x5206;&#x6790;&#x7269;&#x306E;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3092;&#x5909;&#x5316;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x8A73;&#x7D30;&#x306A;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3068;&#x7406;&#x8AD6;&#x7684;&#x4E88;&#x6E2C;&#x3092;&#x691C;&#x8A3C;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;100 nM&#x306E;&#x611F;&#x5EA6;&#x306F;&#x9593;&#x63A5;&#x86CD;&#x5149;&#x691C;&#x51FA;&#x3092;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5F37;&#x304F;&#x53CE;&#x675F;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x6709;&#x52B9;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x5F37;&#x304F;&#x53CE;&#x675F;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x5E7E;&#x4F55;&#x5B66;&#x7684;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x30BE;&#x30FC;&#x30F3;&#x306E;&#x9577;&#x3055;&#x3068;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x6642;&#x9593;&#x306E;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x7C21;&#x5358;&#x200B;&#x200B;&#x306A;&#x5206;&#x6790;&#x306E;&#x95A2;&#x4FC2;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x7406;&#x8AD6;&#x89E3;&#x6790;&#x3068;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x691C;&#x8A3C;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x306A;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x6642;&#x9593;&#x3001;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x9762;&#x7A4D;&#x3084;&#x96FB;&#x6E90;&#x306E;&#x5236;&#x7D04;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x6700;&#x5927;&#x611F;&#x5EA6;&#x306E;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30B8;&#x30AA;&#x30E1;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#x3092;&#x6700;&#x9069;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x4E0A;&#x3067;&#x6709;&#x7528;&#x306A;&#x30AC;&#x30A4;&#x30C9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30F3;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x53EF;&#x5909;&#x65AD;&#x9762;&#x5F62;&#x72B6;&#x3067;&#x7B49;&#x901F;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x9AD8;&#x611F;&#x5EA6;&#x691C;&#x51FA;

&#xC120;&#xBB3C;&#xC774; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xCC44;&#xB110; &#xD6A1;&#xB2E8;&#xBA74;&#xC73C;&#xB85C; ITP &#xBD84;&#xC11D; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC758; &#xAC10;&#xB3C4; &#xC99D;&#xAC00; &#xB300; &#xD55C; &#xC774;&#xB860;&#xC801; &#xBC0F; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC801; &#xC5F0;&#xAD6C;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xCD95;&#xBC29;&#xD5A5; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xD6A1;&#xB2E8;&#xBA74; &#xACE0;&#xC6D0; &#xBAA8;&#xB4DC; ITP &#xCC44;&#xB110;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC04;&#xB2E8; &#xD558; &#xACE0;, &#xBD88;&#xC548;&#xC815;, &#xBCF4;&#xAE09; &#xBB34;&#xB8CC; &#xBAA8;&#xB378; &#xC81C;&#xC2DC;. &#xC5D0; &#xBAA8;&#xB378; &#xAC78;&#xB9BD;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xCC44;&#xB110; &#xD6A1;&#xB2E8;&#xBA74;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC790;&#xC138;&#xD55C; &#xD654;&#xD559; &#xD3C9;&#xD615; &#xACC4;&#xC0B0; &#xBC0F; &#xD578;&#xB4E4; &#xC784;&#xC758; &#xC720;&#xC0AC; &#xACC4;&#xC815;. ITP&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC880; &#xB354; &#xD3EC;&#xAD04;&#xC801;&#xC778; &#xBAA8;&#xB378;&#xC758; &#xC218;&#xCE58; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC73C;&#xB85C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xBAA8;&#xB378;&#xC744; &#xD655;&#xC778; &#xD55C; &#xC6B0;&#xB9AC;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAC10;&#xB3C4; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC77C;&#xC815; &#xD55C; &#xD6A1;&#xB2E8;&#xBA74; &#xCC44;&#xB110;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xB3D9;&#xC2DC; &#xAC10;&#xC18C;&#xC5D0; &#xD070; &#xC99D;&#xAC00;&#xB97C; &#xBC1C;&#xC0DD;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xAC15;&#xB825; &#xD558; &#xAC8C; &#xC9D1;&#xC911; &#xCC44;&#xB110;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCC44;&#xB110; &#xD615;&#xC0C1;&#xACFC; &#xC2E4;&#xC815;&#xC774; &#xB18D;&#xB3C4; &#xB2EC;&#xB9AC; &#xD558; &#xC5EC; &#xC0C1;&#xC138;&#xD55C; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xACFC; &#xD568;&#xAED8; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC774;&#xB860;&#xC801; &#xC608;&#xCE21;&#xC758; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131;&#xC744; &#xAC80;&#xC0AC; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC6B0;&#xB9AC;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; 100&#xC758; &#xAC10;&#xB3C4;&#xC640; &#xAC04;&#xC811; &#xD615;&#xAD11; &#xD0D0;&#xC9C0;&#xB97C; &#xC2DC;&#xC5F0; &#xD558; &#xC5EC; &#xAC15;&#xB825; &#xD558; &#xAC8C; &#xC9D1;&#xC911; &#xCC44;&#xB110; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC; &#xBCF4;&#xC5EC; nM. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB610;&#xD55C; &#xAC15;&#xB825; &#xD558; &#xAC8C; &#xC9D1;&#xC911; &#xCC44;&#xB110;&#xC758; &#xAE30;&#xD558;&#xD559;&#xC801; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xC5D0; &#xC601;&#xC5ED; &#xAE38;&#xC774; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xC2DC;&#xAC04; &#xC758;&#xC874;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C; &#xBD84;&#xC11D; &#xAD00;&#xACC4; &#xC81C;&#xC2DC;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC774;&#xB860;&#xC801; &#xBD84;&#xC11D; &#xBC0F; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131; &#xAC80;&#xC0AC; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xC2DC;&#xAC04; &#xC81C;&#xC57D; &#xC870;&#xAC74; &#xD558;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCD5C;&#xB300; &#xAC10;&#xB3C4; &#xC704;&#xD574; &#xCE69; &#xD615;&#xC0C1; &#xCD5C;&#xC801;&#xD654;&#xC5D0; &#xC720;&#xC6A9;&#xD55C; &#xC9C0;&#xCE68;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5;, &#xC9C0;&#xC5ED; &#xBC0F; &#xC804;&#xC6D0; &#xACF5;&#xAE09; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xCE69;.

Isotachophoresis&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xAC00;&#xBCC0; &#xB2E8;&#xBA74; &#xD615;&#xC0C1; &#xACE0;&#xAC10;&#xB3C4; &#xAC80;&#xCD9C;.

Se presenta un estudio te&#xF3;rico y experimental sobre el aumento de la sensibilidad de los ensayos de ITP mediante la variaci&#xF3;n de canal de secci&#xF3;n transversal. Se presenta un sencillo, inestable, la difusi&#xF3;n libre de modelo para el modo de meseta ITP en canales con axialmente variando secci&#xF3;n transversal. Nuestro modelo tiene en cuenta los c&#xE1;lculos detallados de equilibrio qu&#xED;mico y se encarga de las variaciones arbitrarias en el canal de secci&#xF3;n transversal. Hemos validado nuestro modelo con simulaciones num&#xE9;ricas de un modelo m&#xE1;s completo de la PTI. Se demuestra que el uso de canales fuertemente convergentes puede conducir a un gran aumento de la sensibilidad y la reducci&#xF3;n simult&#xE1;nea en el tiempo de ensayo, en comparaci&#xF3;n con uniformes de secci&#xF3;n transversal canales. Hemos validado nuestras predicciones te&#xF3;ricas con experimentos detallados mediante la variaci&#xF3;n de la geometr&#xED;a del canal y las concentraciones de analitos. Se demuestra la eficacia de la utilizaci&#xF3;n de canales fuertemente convergentes mediante la demostraci&#xF3;n de detecci&#xF3;n por fluorescencia indirecta con una sensibilidad de 100 nm. Tambi&#xE9;n se presentan las simples relaciones anal&#xED;ticas para la dependencia de la longitud de la zona y el tiempo de ensayo de los par&#xE1;metros geom&#xE9;tricos de los canales muy convergentes. Nuestro an&#xE1;lisis te&#xF3;rico y validaciones experimentales proporcionan directrices &#xFA;tiles sobre la optimizaci&#xF3;n de la geometr&#xED;a del chip de la m&#xE1;xima sensibilidad en las limitaciones de tiempo de ensayo necesario, &#xE1;rea de chip y la fuente de alimentaci&#xF3;n.

Alta sensibilidad de detecci&#xF3;n de uso de Isotachophoresis con secci&#xF3;n variable Geometr&#xED;a

&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x8026;&#x5408; isotachophoretic &#x5BCC;&#x96C6;&#x548C;&#x7535;&#x6CF3;&#x5206;&#x79BB;&#x4F7F;&#x7528;&#x53CC;&#x5411;&#x7B49;&#x901F;&#x7535;&#x6CF3; &#xFF08;ITP&#xFF09; &#x4E00;&#x79CD;&#x65B0;&#x6280;&#x672F;&#x3002;&#x53CC;&#x5411; ITP &#x540C;&#x65F6;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x4E86;&#x76F8;&#x5BF9;&#x8F83;&#x9AD8;&#x548C;&#x4F4E;&#x6D41;&#x52A8;&#x6027;&#x9633;&#x79BB;&#x5B50;&#x548C;&#x9634;&#x79BB;&#x5B50;&#x9AD8;&#x548C;&#x4F4E;&#x6D41;&#x52A8;&#x6027;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5C16;&#x9510; ITP &#x63A5;&#x53E3;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A;&#x63A5;&#x53E3;&#x53EF;&#x4EE5;&#x8FC1;&#x79FB;&#x63A8;&#x5411;&#x5BF9;&#x65B9;&#xFF0C;&#x5E76;&#x88AB;&#x79F0;&#x4E3A;&#x79BB;&#x5B50;&#x6D53;&#x5EA6;&#x6FC0;&#x6CE2;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x53CC;&#x5411; ITP &#x8FC7;&#x7A0B;&#x4E2D;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x9634;&#x79BB;&#x5B50;&#x3001; &#x9633;&#x79BB;&#x5B50;&#x7684; ITP &#x6FC0;&#x6CE2;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x6765;&#x89E6;&#x53D1;&#x4ECE; ITP &#x5BCC;&#x96C6;&#x5230;&#x7535;&#x6CF3;&#x5206;&#x79BB;&#x7684;&#x8F6C;&#x53D8;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x9634;&#x79BB;&#x5B50; ITP &#x96C6;&#x4E2D;&#x9634;&#x79BB;&#x5B50;&#x793A;&#x4F8B;&#x7269;&#x79CD;&#x524D;&#x4F11;&#x514B;&#x7684;&#x4E92;&#x52A8;&#x3002;&#x7136;&#x540E; counter-propagating &#x9634;&#x79BB;&#x5B50;&#x3001; &#x9633;&#x79BB;&#x5B50; ITP &#x51B2;&#x51FB;&#x7684;&#x4E92;&#x52A8;&#x53D8;&#x5316;&#x91CD;&#x70B9;&#x5206;&#x6790;&#x7269;&#x533A;&#x5C40;&#x90E8; ph &#x503C; &#xFF08;&#x548C;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#xFF09;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x65B0;&#x7684;&#x6761;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x5206;&#x6790;&#x7269;&#x4E0D;&#x518D;&#x96C6;&#x4E2D;&#x5E76;&#x5F00;&#x59CB;&#x7535;&#x6CF3;&#x5206;&#x79BB;&#x3002;&#x8BE5;&#x65B9;&#x6CD5;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x66F4;&#x5FEB;&#x548C;&#x66F4;&#x8272;&#x6563; ITP &#x5BCC;&#x96C6;&#x4ECE;&#x8FC7;&#x6E21;&#x5230;&#x76F8;&#x6BD4;&#x4F20;&#x7EDF; (&#x5355;&#x5411;) &#x77AC;&#x6001; ITP &#x7684;&#x7535;&#x6CF3;&#x5206;&#x79BB;&#x3002;&#x5B83;&#x6D88;&#x9664;&#x4E86;&#x9700;&#x8981;&#x91CD;&#x70B9;&#x548C;&#x5206;&#x79BB;&#xFF0C;&#x5982;&#x624B;&#x52A8;&#x7F13;&#x51B2;&#x533A;&#x4EA4;&#x6613;&#x6240;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x4E2D;&#x95F4;&#x6B65;&#x9AA4;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BF4;&#x660E;&#x4E0E;&#x7269;&#x79CD;&#x8FD0;&#x8F93;&#x65B9;&#x7A0B;&#x7684;&#x6570;&#x503C;&#x6A21;&#x62DF;&#x6280;&#x672F;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x6211;&#x4EEC;&#x6A21;&#x62DF;&#x4E0E;&#x53EF;&#x89C6;&#x5316;&#x7684;&#x53CC;&#x5411; ITP &#x533A;&#x7684;&#x8BD5;&#x9A8C;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7136;&#x540E;&#x901A;&#x8FC7;&#x8026;&#x5408;&#x901A;&#x8FC7;&#x53CC;&#x5411; ITP &#x4F11;&#x514B;&#x4E92;&#x52A8; 1 &#x91D1;&#x534E; DNA &#x68AF; ITP &#x5BCC;&#x96C6;&#x548C;&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x5206;&#x79BB;&#x663E;&#x793A;&#x6280;&#x672F;&#x7684;&#x6709;&#x6548;&#x6027;&#x3002;

&#x4F7F;&#x7528;&#x53CC;&#x5411;&#x7B49;&#x901F;&#x7535;&#x6CF3;&#x8026;&#x5408;&#x7684; isotachophoretic &#x5BCC;&#x96C6;&#x548C;&#x7535;&#x6CF3;&#x5206;&#x79BB;&#x3002;

We present a novel technique for coupling isotachophoretic preconcentration and electrophoretic separation using bidirectional isotachophoresis (ITP). Bidirectional ITP simultaneously sets up sharp ITP interfaces between relatively high- and low-mobility cations and high- and low-mobility anions. These two interfaces can migrate toward each other and be described as ion concentration shock waves. We here demonstrate a bidirectional ITP process in which we use the interaction of these anionic and cationic ITP shock waves to trigger a transformation from ITP preconcentration to electrophoretic separation. We use anionic ITP to focus anionic sample species prior to shock interaction. The interaction of the counter-propagating anionic and cationic ITP shocks then changes the local pH (and ionic strength) of the focused analyte zones. Under this new condition, the analytes no longer focus and begin to separate electrophoretically. The method provides faster and much less dispersive transition from ITP preconcentration to electrophoretic separation compared with traditional (unidirectional) transient ITP. It eliminates the need for intermediate steps between focusing and separation, such as manual buffer exchanges. We illustrate the technique with numerical simulations of species transport equations. We have validated our simulations with experimental visualization of bidirectional ITP zones. We then show the effectiveness of the technique by coupling ITP preconcentration and high-resolution separation of a 1 kbp DNA ladder via shock interaction in bidirectional ITP.

Coupled isotachophoretic preconcentration and electrophoretic separation using bidirectional isotachophoresis.

Nous pr&#xE9;sentons une nouvelle technique pour le couplage de pr&#xE9;concentration et la s&#xE9;paration isotachophoretic &#xE9;lectrophor&#xE9;tique en utilisant isotachophor&#xE8;se bidirectionnel (ITP). ITP bidirectionnelle d&#xE9;finit simultan&#xE9;ment en place des interfaces entre les cations PTI aigus relativement &#xE9;lev&#xE9;s et &#xE0; faible mobilit&#xE9; et d&#x26;#39;anions haute et basse de la mobilit&#xE9;. Ces deux interfaces peuvent migrer vers l&#x26;#39;autre et &#xEA;tre d&#xE9;crite comme ions de concentration des ondes de choc. Nous avons ici de d&#xE9;montrer un processus bidirectionnel ITP dont nous utilisons l&#x26;#39;interaction de ces ondes de choc anioniques et cationiques ITP pour d&#xE9;clencher une transformation de pr&#xE9;concentration ITP &#xE0; la s&#xE9;paration &#xE9;lectrophor&#xE9;tique. Nous utilisons ITP anionique de se concentrer esp&#xE8;ces anioniques &#xE9;chantillons avant l&#x26;#39;interaction choc. L&#x26;#39;interaction entre les chocs contra-propagatives ITP anioniques et cationiques puis modifie le pH local (et la force ionique) des zones d&#x26;#39;analytes cibl&#xE9;s. En vertu de cette nouvelle condition, les analytes ne plus se concentrer et de commencer &#xE0; s&#xE9;parer par &#xE9;lectrophor&#xE8;se. La m&#xE9;thode fournit plus rapide et de transition de dispersion beaucoup moins de pr&#xE9;concentration ITP &#xE0; la s&#xE9;paration &#xE9;lectrophor&#xE9;tique par rapport &#xE0; traditionnel (unidirectionnel) transitoire ITP. Il &#xE9;limine le besoin d&#x26;#39;&#xE9;tapes interm&#xE9;diaires entre concentration et de s&#xE9;paration, tels que les &#xE9;changes tampons manuels. Nous illustrons la technique avec les simulations num&#xE9;riques des &#xE9;quations de transport des esp&#xE8;ces. Nous avons valid&#xE9; nos simulations avec visualisation exp&#xE9;rimentale de zones ITP bidirectionnels. Nous montrons ensuite l&#x26;#39;efficacit&#xE9; de la technique en couplant pr&#xE9;concentration et la s&#xE9;paration ITP haute r&#xE9;solution d&#x26;#39;une &#xE9;chelle de 1 kpb d&#x26;#39;ADN gr&#xE2;ce &#xE0; l&#x26;#39;interaction de choc dans ITP bidirectionnel.

Coupl&#xE9; Pr&#xE9;concentration Isotachophoretic et de s&#xE9;paration &#xE9;lectrophor&#xE9;tique en utilisant isotachophor&#xE8;se bidirectionnel

Wir pr&auml;sentieren eine neue Technik zur Kopplung von Isotachophoretic preconcentration und elektrophoretische Trennung mit bidirektionalen Isotachophorese (ITP). Bidirectional ITP richtet gleichzeitig scharfe ITP-Schnittstellen zwischen relativ hoch und niedrig-Mobilit&auml;t kationen und Anionen - und -Mobilit&auml;t. Diese beiden Schnittstellen k&ouml;nnen zueinander migrieren und als Ionen Konzentration Sto&szlig;wellen bezeichnet werden. Wir zeigen hier einen bidirektionale ITP Prozess, in dem wir das Zusammenspiel von diesen anionischen und kationischen ITP Sto&szlig;wellen verwenden, um eine Transformation von ITP Preconcentration elektrophoretische Trennung auszul&ouml;sen. Wir verwenden anionische ITP anionische Beispiel Arten vor Schock Interaktion zu konzentrieren. Die Interaktion der counter-propagating anionischen und kationischen ITP Schocks dann &auml;ndert die lokalen pH-Wert (und Ionenst&auml;rke) fokussierte Analyten Zonen. Unter diesen neuen Bedingungen die Analyten nicht mehr konzentrieren und beginnen, die elektrophoretisch getrennt. Die Methode ist schneller und viel weniger verbreiteter &Uuml;bergang von ITP Preconcentration elektrophoretische Trennung gegen&uuml;ber traditionellen (unidirektional) transient ITP. Es entf&auml;llt die Notwendigkeit f&uuml;r Zwischenschritte zwischen Konzentration und Trennung, wie manuelle Puffer Austausch. Wir erl&auml;utern die Technik mit numerischen Simulationen von Arten Transport Gleichungen. Wir haben unsere Simulationen mit experimentellen Visualisierung der bidirektionalen ITP Zonen validiert. Dann zeigen wir die Wirksamkeit der Technik durch die Kopplung von ITP preconcentration und hochaufl&ouml;sende Trennung von einem 1 Kbp-DNA-Leiter durch Schock Interaktion in bidirektionalen ITP.

Gekoppelte Isotachophoretic preconcentration und elektrophoretische Trennung mit bidirektionalen Isotachophorese.

Vi presentiamo una tecnica romanzo per accoppiamento isotachophoretic separazione elettroforetica e preconcentrazione mediante isotachophoresis bidirezionale (ITP). Bidirectional ITP imposta simultaneamente taglienti ITP interfacce tra relativamente alta e bassa mobilit&agrave; cationi e anioni ad alta e bassa mobilit&agrave;. Queste due interfacce possono migrare verso l&#39;altro ed essere descritte come onde d&#39;urto della concentrazione di ioni. Mostriamo qui un processo ITP bidirezionale in cui usiamo l&#39;interazione di queste onde d&#39;urto ITP anioniche e cationiche per innescare una trasformazione da preconcentration ITP a separazione elettroforetica. Usiamo ITP anionici a fuoco specie anioniche campione prima dell&#39;interazione di shock. L&#39;interazione degli shock counter-propagating anionici e cationici ITP poi cambia il pH locale (e la forza ionica) delle zone concentrato analita. In questa nuova condizione, gli analiti non pi&ugrave; messa a fuoco e cominciano a separati elettroforeticamente. Il metodo fornisce molto meno dispersivo e veloce transizione da preconcentration ITP a separazione elettroforetica rispetto ai tradizionali ITP transitoria (unidirezionale). Elimina la necessit&agrave; di passaggi intermedi tra messa a fuoco e separazione, come scambi di tampone manuale. Illustriamo la tecnica con simulazioni numeriche delle equazioni di trasporto specie. Noi abbiamo convalidato nostre simulazioni con visualizzazione sperimentale delle zone di ITP bidirezionale. Mostriamo quindi l&#39;efficacia della tecnica di accoppiamento ITP preconcentrazione e ad alta risoluzione di separazione di una scala di DNA 1 kbp tramite interazione shock in bidirezionale ITP.

Isotachophoretic accoppiato separazione elettroforetica e preconcentrazione utilizzando isotachophoresis bidirezionale.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x53CC;&#x65B9;&#x5411;&#x306E;&#x7B49;&#x901F;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#xFF08;ITP&#xFF09;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;isotachophoretic&#x6FC3;&#x7E2E;&#x3068;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x5206;&#x96E2;&#x3092;&#x7D50;&#x5408;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x65B0;&#x305F;&#x306A;&#x624B;&#x6CD5;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x53CC;&#x65B9;&#x5411;&#x306E;ITP&#x306F;&#x3001;&#x540C;&#x6642;&#x306B;&#x76F8;&#x5BFE;&#x7684;&#x306B;&#x9AD8;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4F4E;&#x6D41;&#x52D5;&#x6027;&#x967D;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x3068;&#x9AD8;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4F4E;&#x6D41;&#x52D5;&#x6027;&#x9670;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x92ED;&#x3044;ITP&#x306E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x8A2D;&#x5B9A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x4E8C;&#x3064;&#x306E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x304A;&#x4E92;&#x3044;&#x306B;&#x5411;&#x304B;&#x3063;&#x3066;&#x79FB;&#x884C;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x3001;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;&#x885D;&#x6483;&#x6CE2;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x8A18;&#x8FF0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;ITP&#x306E;&#x6FC3;&#x7E2E;&#x304B;&#x3089;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x5206;&#x96E2;&#x3078;&#x306E;&#x5909;&#x63DB;&#x3092;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30A2;&#x30CB;&#x30AA;&#x30F3;&#x6027;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30AB;&#x30C1;&#x30AA;&#x30F3;&#x6027;ITP&#x306E;&#x885D;&#x6483;&#x6CE2;&#x3068;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x5229;&#x7528;&#x3057;&#x305F;&#x53CC;&#x65B9;&#x5411;&#x306E;ITP&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30B7;&#x30E7;&#x30C3;&#x30AF;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306E;&#x524D;&#x306B;&#x30A2;&#x30CB;&#x30AA;&#x30F3;&#x6027;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x7A2E;&#x3092;&#x96C6;&#x4E2D;&#x3059;&#x308B;&#x30A2;&#x30CB;&#x30AA;&#x30F3;ITP&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30AB;&#x30A6;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x4F1D;&#x642C;&#x30A2;&#x30CB;&#x30AA;&#x30F3;&#x6027;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30AB;&#x30C1;&#x30AA;&#x30F3;&#x6027;ITP&#x30B7;&#x30E7;&#x30C3;&#x30AF;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306F;&#x3001;&#x96C6;&#x4E2D;&#x691C;&#x4F53;&#x30BE;&#x30FC;&#x30F3;&#x306E;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30EB;&#x306E;pH&#xFF08;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#xFF09;&#x3092;&#x5909;&#x66F4;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;&#x691C;&#x4F53;&#x306F;&#x3082;&#x306F;&#x3084;&#x96C6;&#x4E2D;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x3068;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x5206;&#x96E2;&#x3057;&#x59CB;&#x3081;&#x308B;&#x3002;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x306F;&#x3001;&#x3088;&#x308A;&#x901F;&#x304F;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3001;ITP&#x6FC3;&#x7E2E;&#x304B;&#x3089;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x5206;&#x96E2;&#x3078;&#x306E;&#x306F;&#x308B;&#x304B;&#x306B;&#x5C11;&#x306A;&#x3044;&#x5206;&#x6563;&#x578B;&#x3078;&#x306E;&#x79FB;&#x884C;&#x306F;&#x3001;&#x5F93;&#x6765;&#x306E;&#xFF08;&#x5358;&#x65B9;&#x5411;&#xFF09;&#x4E00;&#x6642;&#x7684;&#x306A;ITP&#x3068;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x305D;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30DE;&#x30CB;&#x30E5;&#x30A2;&#x30EB;&#x306E;&#x30D0;&#x30C3;&#x30D5;&#x30A1;&#x306E;&#x4EA4;&#x63DB;&#x306A;&#x3069;&#x3092;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x3068;&#x5206;&#x96E2;&#x306E;&#x9593;&#x306E;&#x4E2D;&#x9593;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x304C;&#x4E0D;&#x8981;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x5316;&#x5B66;&#x7A2E;&#x8F38;&#x9001;&#x65B9;&#x7A0B;&#x5F0F;&#x306E;&#x6570;&#x5024;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3068;&#x30C6;&#x30AF;&#x30CB;&#x30C3;&#x30AF;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x53CC;&#x65B9;&#x5411;&#x306E;ITP&#x30BE;&#x30FC;&#x30F3;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x53EF;&#x8996;&#x5316;&#x3068;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x691C;&#x8A3C;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305D;&#x306E;&#x5F8C;&#x3001;ITP&#x6FC3;&#x7E2E;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x53CC;&#x65B9;&#x5411;ITP&#x306E;&#x885D;&#x6483;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;1 kbp&#x306E;DNA&#x30E9;&#x30C0;&#x30FC;&#x306E;&#x9AD8;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x5206;&#x96E2;&#x3092;&#x7D50;&#x5408;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x624B;&#x6CD5;&#x306E;&#x6709;&#x52B9;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x53CC;&#x65B9;&#x5411;&#x7B49;&#x901F;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x7D50;&#x5408;Isotachophoretic&#x6FC3;&#x7E2E;&#x3068;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;

&#xC6B0;&#xB9AC; &#xCEE4;&#xD50C;&#xB9C1; &#xC591;&#xBC29;&#xD5A5; isotachophoresis (ITP)&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; isotachophoretic preconcentration &#xBC0F; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xBCC4;&#xAC70;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC18C;&#xC124; &#xAE30;&#xBC95;&#xC744; &#xC81C;&#xC2DC;. &#xC591;&#xBC29;&#xD5A5; ITP&#xB294; &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xC0C1;&#xB300;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB192;&#xC740; &#xB0AE;&#xC740; &#xC774;&#xB3D9;&#xC131; &#xC591;&#xC774;&#xC628;&#xACFC; &#xB192;&#xC740; &#xB0AE;&#xC740; &#xC774;&#xB3D9;&#xC131; &#xC74C;&#xC774;&#xC628; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xB0A0;&#xCE74;&#xB85C;&#xC6B4; ITP &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4;&#xB97C; &#xC124;&#xC815;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xB450; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4; &#xC11C;&#xB85C; &#xD5A5;&#xD574; &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xD560; &#xC218; &#xACE0; &#xC774;&#xC628; &#xB18D;&#xB3C4; &#xCDA9;&#xACA9;&#xD30C;&#xB85C; &#xC124;&#xBA85;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC5EC;&#xAE30; &#xC591;&#xBC29;&#xD5A5; ITP &#xACFC;&#xC815; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xBCC4;&#xAC70; ITP preconcentration&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCC0;&#xD658;&#xC744; &#xC2E4;&#xD589; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC74C;&#xC774;&#xC628; &#xBC0F; &#xC591;&#xC774;&#xC628; ITP &#xCDA9;&#xACA9; &#xD30C;&#xB3C4;&#xC758; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC74C;&#xC774;&#xC628; ITP &#xC74C;&#xC774;&#xC628; &#xC0D8;&#xD50C; &#xC885; &#xCDA9;&#xACA9; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xD558;&#xAE30; &#xC804;&#xC5D0; &#xCD08;&#xC810;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. Counter-propagating &#xC74C;&#xC774;&#xC628; &#xBC0F; &#xC591;&#xC774;&#xC628; ITP &#xCDA9;&#xACA9;&#xC758; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xD6C4; &#xC9D1;&#xC911;&#xB41C; &#xBD84;&#xC11D; &#xC601;&#xC5ED;&#xC758; &#xB85C;&#xCEEC; pH (&#xACFC; &#xC774;&#xC628; &#xC138;&#xAE30;) &#xBCC0;&#xACBD; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC870;&#xAC74; analytes &#xC774;&#xC0C1; &#xC9D1;&#xC911; &#xD558; &#xACE0; electrophoretically&#xC744; &#xBD84;&#xB9AC; &#xD558;&#xAE30; &#xC2DC;&#xC791;. &#xC804;&#xD1B5;&#xC801;&#xC778; (&#xB2E8;&#xBC29;&#xD5A5;) &#xACFC;&#xB3C4; ITP&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xBCC4;&#xAC70; ITP preconcentration&#xC5D0;&#xC11C; &#xBE60;&#xB974;&#xACE0; &#xD6E8;&#xC52C; &#xB35C; &#xD769;&#xC5B4;&#xC9C0;&#xB294; &#xC804;&#xD658;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xCD08;&#xC810;&#xACFC; &#xC218;&#xB3D9; &#xBC84;&#xD37C; &#xAD50;&#xD658; &#xB4F1; &#xBD84;&#xB9AC; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xC911;&#xAC04; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD544;&#xC694;&#xC131;&#xC744; &#xC81C;&#xAC70;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC885; &#xC804;&#xC1A1; &#xBC29;&#xC815;&#xC2DD;&#xC758; &#xC218;&#xCE58; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC73C;&#xB85C; &#xAE30;&#xC220;&#xC744; &#xC124;&#xBA85; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC591;&#xBC29;&#xD5A5; ITP &#xC601;&#xC5ED; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC2DC;&#xAC01;&#xD654;&#xC640; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC758; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131;&#xC744; &#xAC80;&#xC0AC; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB2E4;&#xC74C; &#xC591;&#xBC29;&#xD5A5; ITP&#xC5D0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCDA9;&#xACA9; &#xC791;&#xC6A9;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; 1 kbp DNA &#xC0AC;&#xB2E4;&#xB9AC;&#xC758; ITP preconcentration &#xACE0;&#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xBD84;&#xB9AC; &#xCEE4;&#xD50C;&#xB9C1; &#xD558; &#xC5EC; &#xAE30;&#xC220;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xACB0;&#xD569; &#xB41C; isotachophoretic preconcentration &#xBC0F; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xBCC4;&#xAC70; &#xC591;&#xBC29;&#xD5A5; isotachophoresis&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;.

Se presenta una t&#xE9;cnica novedosa para el acoplamiento de preconcentraci&#xF3;n isotachophoretic y separaci&#xF3;n electrofor&#xE9;tica utilizando isotachophoresis bidireccional (PTI). ITP bidireccional al mismo tiempo establece las interfaces entre los cationes fuertes ITP relativamente alta y baja movilidad y aniones de alta y baja movilidad. Estas dos interfaces puede migrar hacia la otra y se describe como iones de ondas de choque de concentraci&#xF3;n. Estamos aqu&#xED; demostrar un proceso bidireccional en el que ITP se utiliza la interacci&#xF3;n de estas ondas de choque ani&#xF3;nicos y cati&#xF3;nicos ITP para provocar una transformaci&#xF3;n de preconcentraci&#xF3;n de ITP a la separaci&#xF3;n electrofor&#xE9;tica. Usamos ITP ani&#xF3;nico para centrarse especies ani&#xF3;nicas de muestra antes de la interacci&#xF3;n de shock. La interacci&#xF3;n de los choques ITP contador de propagaci&#xF3;n ani&#xF3;nicos y cati&#xF3;nicos entonces cambia el pH local (y la fuerza i&#xF3;nica) de las zonas de analitos centrados. Bajo esta nueva condici&#xF3;n, los analitos ya no puede centrarse y empezar a separar por electroforesis. El m&#xE9;todo proporciona m&#xE1;s r&#xE1;pido y de transici&#xF3;n y mucho menos dispersiva de preconcentraci&#xF3;n de ITP para la separaci&#xF3;n electrofor&#xE9;tica en comparaci&#xF3;n con la tradicional (unidireccional) transitoria PTI. Se elimina la necesidad de pasos intermedios entre el enfoque y la separaci&#xF3;n, tales como el intercambio de amortiguamiento manuales. Se ilustra la t&#xE9;cnica con simulaciones num&#xE9;ricas de las ecuaciones de transporte de las especies. Hemos validado las simulaciones con la visualizaci&#xF3;n experimental de zonas ITP bidireccionales. A continuaci&#xF3;n, muestran la eficacia de la t&#xE9;cnica mediante el acoplamiento de preconcentraci&#xF3;n ITP y de alta resoluci&#xF3;n de separaci&#xF3;n de una escalera de ADN 1 kpb trav&#xE9;s de la interacci&#xF3;n de choque en ITP bidireccional.

Junto Isotachophoretic preconcentraci&#xF3;n y separaci&#xF3;n electrofor&#xE9;tica Con Isotachophoresis bidireccional

&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x7684; ph &#x503C;&#x3001; &#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x548C;&#x6E17;&#x6D41; (EOF) &#x6D53;&#x5EA6;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7814;&#x7A76;-&#x5E38;&#x7528;&#x7684;&#x7535;&#x6CF3;&#x601C;&#x4E0A;&#x6291;&#x5236;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x805A;&#x7EF4;&#x916E; (PVP) &#x7528;&#x8367;&#x5149;&#x67D3;&#x6599; (&#x8367;&#x5149;&#x7D20;&#x3001; 6 G&#x3001; &#x7F57;&#x4E39;&#x548C; Alexa &#x6C1F; 488)&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6267;&#x884C;&#x5173;&#x4E8E;&#x82AF;&#x7247;&#x6BDB;&#x7EC6;&#x7BA1;&#x7535;&#x6CF3;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x8981;&#x76F4;&#x63A5;&#x91CF;&#x5316;&#x6709;&#x6548;&#x7684;&#x7535;&#x6CF3;&#x8FC1;&#x79FB;&#x7387;&#x3002;&#x82E5;&#x4E39;&#x660E; B &#x7528;&#x4F5C;&#x8367;&#x5149;&#x4E2D;&#x6027;&#x7B14; &#xFF08;&#x4EE5;&#x91CF;&#x5316; EOF) &#x548C; CCD &#x68C0;&#x6D4B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x62A5;&#x544A;&#x6709;&#x5173;&#x9178;&#x79BB;&#x89E3;&#x5E38;&#x6570;&#x548C;&#x5206;&#x6790;&#x7269;&#x6269;&#x6563;&#x7CFB;&#x6570;&#x57FA;&#x4E8E;&#x6211;&#x4EEC;&#x7EDD;&#x5BF9;&#x4F30;&#x8BA1; &#xFF08;&#x6839;&#x636E;&#x80FD;&#x65AF;&#x7279;-&#x7231;&#x56E0;&#x65AF;&#x5766;&#x6269;&#x6563;&#xFF09;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6267;&#x884C;&#x4E25;&#x683C;&#x7684;&#x5BF9;&#x7167;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x4E2D;&#x7684; 3-11 &#x548C;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x4ECE; 30 &#x5230; 90 &#x6BEB;&#x7C73;&#x7684; ph &#x503C;&#x8303;&#x56F4;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5360;&#x6837;&#x54C1;&#x5206;&#x6790;&#x7269;&#x7684;&#x6602;&#x548C; Fuoss &#x7684;&#x7406;&#x8BBA;&#xFF0C;&#x5EF6;&#x957F;&#x6709;&#x9650;&#x534A;&#x5F84;&#x79BB;&#x5B50;&#x4EE5;&#x83B7;&#x5F97;&#x7EDD;&#x5BF9;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x6D41;&#x52A8;&#x6027;&#x901A;&#x8FC7;&#x7535;&#x6CF3;&#x8FD0;&#x8F93;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7B80;&#x8981;&#x63A2;&#x8BA8;&#x5F71;&#x54CD; PVP &#x7684;&#x5438;&#x9644;-&#x89E3;&#x5438;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x6240;&#x6709;&#x4E09;&#x4E2A;&#x5206;&#x6790;&#x7269;&#xFF0C;&#x4E0E;&#x9633;&#x79BB;&#x5B50; R6G &#x7279;&#x522B;&#x91CD;&#x89C6;&#x3002;

&#x7535;&#x6CF3;&#x82AF;&#x7247;&#x6BDB;&#x7EC6;&#x7BA1;&#x7535;&#x6CF3;&#x8367;&#x5149;&#x67D3;&#x6599;&#x7684;&#x6D4B;&#x91CF;&#x3002;

We present an experimental study of the effect of pH, ionic strength, and concentrations of the electroosmotic flow (EOF)-suppressing polymer polyvinylpyrrolidone (PVP) on the electrophoretic mobilities of commonly used fluorescent dyes (fluorescein, Rhodamine 6G, and Alexa Fluor 488). We performed on-chip capillary zone electrophoresis experiments to directly quantify the effective electrophoretic mobility. We use Rhodamine B as a fluorescent neutral marker (to quantify EOF) and CCD detection. We also report relevant acid dissociation constants and analyte diffusivities based on our absolute estimate (as per Nernst-Einstein diffusion). We perform well-controlled experiments in a pH range of 3-11 and ionic strengths ranging from 30 to 90â€‰ mM. We account for the influence of ionic strength on the electrophoretic transport of sample analytes through the Onsager and Fuoss theory extended for finite radii ions to obtain the absolute mobility of the fluorophores. Lastly, we briefly explore the effect of PVP on adsorption-desorption dynamics of all three analytes, with particular attention to cationic R6G.

Electrophoretic mobility measurements of fluorescent dyes using on-chip capillary electrophoresis.

Nous pr&#xE9;sentons une &#xE9;tude exp&#xE9;rimentale de l&#x26;#39;effet du pH, force ionique, et les concentrations de l&#x26;#39;&#xE9;coulement &#xE9;lectroosmotique (EOF)-suppression de polym&#xE8;re polyvinylpyrrolidone (PVP) sur les mobilit&#xE9;s &#xE9;lectrophor&#xE9;tiques de couramment utilis&#xE9;s des colorants fluorescents (fluoresc&#xE9;ine, la rhodamine 6G, et Alexa Fluor 488) . Nous avons effectu&#xE9; sur puce capillaires exp&#xE9;riences &#xE9;lectrophor&#xE8;se de zone de quantifier directement la mobilit&#xE9; &#xE9;lectrophor&#xE9;tique effective. Nous utilisons la rhodamine B comme un marqueur fluorescent neutre (&#xE0; quantifier EOF) et la d&#xE9;tection CCD. Nous rapportons &#xE9;galement pertinentes constantes de dissociation acide et diffusivit&#xE9;s analyte sur la base de notre estimation absolue (comme par l&#x26;#39;effet Nernst-Einstein de diffusion). Nous effectuons des exp&#xE9;riences bien contr&#xF4;l&#xE9;es dans une gamme de pH de 3-11 et forces ioniques allant de 30 &#xE0; 90 mM. On tient compte de l&#x26;#39;influence de la force ionique sur le transport &#xE9;lectrophor&#xE9;tique d&#x26;#39;analytes &#xE9;chantillon &#xE0; travers la th&#xE9;orie et Onsager Fuoss &#xE9;tendu pour des ions rayons finis pour obtenir la mobilit&#xE9; absolue des fluorophores. Enfin, nous explorerons bri&#xE8;vement l&#x26;#39;effet de la PVP sur la dynamique d&#x26;#39;adsorption-d&#xE9;sorption de l&#x26;#39;ensemble des trois analytes, avec une attention particuli&#xE8;re &#xE0; R6G cationique.

Mesures mobilit&#xE9; &#xE9;lectrophor&#xE9;tique de colorants fluorescents &#xE0; l&#x26;#39;aide sur puce &#xE9;lectrophor&#xE8;se capillaire

Wir pr&auml;sentieren eine experimentelle Studie &uuml;ber die Wirkung von pH-Wert, Ionenst&auml;rke und Konzentrationen von den Elektroosmotischer Fluss (EOF)-Unterdr&uuml;ckung Polymer Polyvinylpyrrolidon (PVP) auf die elektrophoretischen Mobilit&auml;ten der h&auml;ufig fluoreszierende Farbstoffe (Fluorescein, Rhodamin 6G und Alexa Fluor 488) verwendet. Wir spielten auf dem Chip Kapillar Zone Elektrophorese Experimente um die effektive elektrophoretische Mobilit&auml;t direkt zu quantifizieren. Rhodamin B wird als eine fluoreszierende neutral (to EOF quantifizieren) und CCD-Erkennung eingesetzt. Wir berichten auch relevanten S&auml;ure Dissoziation Konstanten und Analyten Diffusivities basierend auf unsere absolute Sch&auml;tzung (laut Nernst-Einstein-Diffusion). Wir f&uuml;hren gut kontrollierten Experimente in einem pH-Bereich von 3 bis 11 und Ionischen St&auml;rken von 30 bis 90 mM. Wir machen den Einfluss der Ionenst&auml;rke von Beispiel Analyten durch die Theorie des Onsager und Fuoss f&uuml;r endliche Radien Ionen erhalten die absolute Mobilit&auml;t der Fluorophore erweitert auf der elektrophoretischen. Schlie&szlig;lich untersuchen wir kurz die Wirkung von PVP auf Adsorption-Desorption Dynamik von allen drei Analyten, mit besonderem Augenmerk auf kationische R6G.

Elektrophoretische Mobilit&auml;t Messungen der Leuchtstofff&auml;rbungen mit on-Chip-Kapillarelektrophorese.

Vi presentiamo uno studio sperimentale dell&#39;effetto del pH, forza ionica e concentrazioni del flusso elettroosmotico (EOF)-soppressione polimero polivinilpirrolidone (PVP) sulla mobilit&agrave; elettroforetica di comunemente utilizzati coloranti fluorescenti (fluoresceina, Rodamina 6 G e Alexa Fluor 488). Abbiamo eseguito esperimenti di elettroforesi capillare zonale on-chip per quantificare direttamente l&#39;effettiva mobilit&agrave; elettroforetica. Usiamo Rodamina B come un marcatore fluorescente neutro (per quantificare EOF) e rilevamento CCD. Segnaliamo inoltre costanti di dissociazione acida pertinenti e diffusivit&agrave; di analita in base alla nostra stima assoluta (secondo la diffusione di Nernst-Einstein). Effettuare esperimenti controllati in un intervallo di pH 3-11 e forza ionica che vanno da 30 a 90 mM. Ci conto per l&#39;influenza della forza ionica sul trasporto elettroforetico di analiti campione attraverso la teoria di Onsager e Fuoss estesa per ioni raggi finiti ottenere la mobilit&agrave; assoluta dei fluorofori. Infine, esploriamo brevemente l&#39;effetto del PVP sulle dinamiche di adsorbimento-desorbimento di tutti i tre analiti, con particolare attenzione alla R6G cationico.

Le misure di mobilit&agrave; elettroforetica delle tinture fluorescenti tramite elettroforesi capillare su chip.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;pH&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3001;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x96FB;&#x6C17;&#x6D78;&#x900F;&#x6D41;&#xFF08;EOF&#xFF09;&#x3092;&#x6291;&#x5236;&#x3059;&#x308B;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x30DD;&#x30EA;&#x30D3;&#x30CB;&#x30EB;&#x30D4;&#x30ED;&#x30EA;&#x30C9;&#x30F3;&#xFF08;PVP&#xFF09;&#x3001;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x86CD;&#x5149;&#x8272;&#x7D20;&#x306E;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x79FB;&#x52D5;&#x5EA6;&#x306B;&#xFF08;&#x30D5;&#x30EB;&#x30AA;&#x30EC;&#x30BB;&#x30A4;&#x30F3;&#x3001;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C0;&#x30DF;&#x30F3;6G&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;Alexa Fluor 488&#xFF09;&#x306E;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x76F4;&#x63A5;&#x52B9;&#x679C;&#x7684;&#x306A;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x79FB;&#x52D5;&#x5EA6;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D4;&#x30E9;&#x30EA;&#x30FC;&#x30BE;&#x30FC;&#x30F3;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3092;&#x884C;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x86CD;&#x5149;&#x4E2D;&#x6027;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AB;&#x30FC;&#xFF08;EOF&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x200B;&#x200B;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#xFF09;&#x3068;CCD&#x691C;&#x51FA;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C0;&#x30DF;&#x30F3;B&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x79C1;&#x9054;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x79C1;&#x9054;&#x306E;&#x7D76;&#x5BFE;&#x7684;&#x306A;&#x63A8;&#x5B9A;&#x5024;&#xFF08;&#x30CD;&#x30EB;&#x30F3;&#x30B9;&#x30C8;&#xB7;&#x30A2;&#x30A4;&#x30F3;&#x30B7;&#x30E5;&#x30BF;&#x30A4;&#x30F3;&#x62E1;&#x6563;&#x3054;&#x3068;&#x306A;&#x3069;&#xFF09;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x95A2;&#x9023;&#x3059;&#x308B;&#x9178;&#x89E3;&#x96E2;&#x5B9A;&#x6570;&#x53CA;&#x3073;&#x691C;&#x4F53;&#x306E;&#x62E1;&#x6563;&#x4FC2;&#x6570;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;pH 3-11&#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3068;30&#x301C;90 mM&#x306B;&#x81F3;&#x308B;&#x307E;&#x3067;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x3067;&#x3088;&#x304F;&#x5236;&#x5FA1;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3092;&#x884C;&#x3046;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x86CD;&#x5149;&#x4F53;&#x306E;&#x7D76;&#x5BFE;&#x7684;&#x306A;&#x30E2;&#x30D3;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x3092;&#x5F97;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6709;&#x9650;&#x306E;&#x534A;&#x5F84;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x62E1;&#x5F35;&#x30AA;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x30AC;&#x30FC;&#x3068;Fuoss&#x7406;&#x8AD6;&#x3092;&#x901A;&#x3058;&#x3066;&#x3001;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x691C;&#x4F53;&#x306E;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x8F38;&#x9001;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x5360;&#x3081;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x7C21;&#x5358;&#x306B;&#x30AB;&#x30C1;&#x30AA;&#x30F3;R6G&#x306B;&#x7279;&#x306B;&#x6CE8;&#x610F;&#x3092;&#x6255;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;3&#x3064;&#x306E;&#x5206;&#x6790;&#x5BFE;&#x8C61;&#x6210;&#x5206;&#x306E;&#x5438;&#x7740;&#xB7;&#x8131;&#x96E2;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;PVP&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x3092;&#x63A2;&#x308B;&#x3002;

&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D4;&#x30E9;&#x30EA;&#x30FC;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x86CD;&#x5149;&#x8272;&#x7D20;&#x306E;&#x96FB;&#x6C17;&#x6CF3;&#x52D5;&#x79FB;&#x52D5;&#x5EA6;&#x6E2C;&#x5B9A;

&#xC120;&#xBB3C;&#xC774; pH, &#xC774;&#xC628; &#xAC15;&#xB3C4; &#xBC0F; electroosmotic &#xD750;&#xB984; (EOF)&#xC758; &#xB18D;&#xB3C4;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC758; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC801; &#xC5F0;&#xAD6C;-&#xD615;&#xAD11; &#xC5FC;&#xB8CC; (fluorescein, Rhodamine 6g, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xC54C; &#xB809; &#xC0AC; &#xD615; &#xC11D; 488) &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC758; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; mobilities&#xC5D0; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; polyvinylpyrrolidone (PVP)&#xB97C; &#xC5B5;&#xC81C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC9C1;&#xC811; &#xACC4;&#xB7C9; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC801;&#xC778; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xAE30;&#xB3D9;&#xC131;&#xC744; &#xCE69;&#xC5D0; &#xBAA8; &#xC138;&#xAD00; &#xC601;&#xC5ED; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xBC95; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC744; &#xC218;&#xD589;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xD615;&#xAD11; &#xC911;&#xB9BD; &#xD45C;&#xC2DD; (EOF &#xACC4;&#xB7C9;) &#xD558; &#xACE0; CCD &#xD0D0;&#xC9C0; Rhodamine B&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB610;&#xD55C; &#xAD00;&#xB828; &#xC0B0; &#xBD84;&#xB9AC; &#xC0C1;&#xC218;&#xC640; &#xC2E4;&#xC815;&#xC774; diffusivities (&#xB124;&#xB978;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xC544;&#xC778;&#xC288;&#xD0C0;&#xC778; &#xD655;&#xC0B0;)&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC808;&#xB300; &#xC608;&#xC0C1;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xBCF4;&#xACE0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; 3-11 &#xBC0F; 30&#xC5D0;&#xC11C; 90mm&#xC5D0; &#xC774;&#xB974;&#xB294; &#xC774;&#xC624;&#xB2C8;&#xC544; &#xAC15;&#xC810;&#xC758; pH &#xBC94;&#xC704;&#xC5D0;&#xC11C; well-controlled &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC744; &#xC218;&#xD589; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; fluorophores&#xC758; &#xC808;&#xB300;&#xC801;&#xC778; &#xC774;&#xB3D9;&#xC131;&#xC744; &#xAD6C;&#xD558;&#xB294; &#xC720;&#xD55C; &#xBC18;&#xC9C0;&#xB984; &#xC774;&#xC628;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD655;&#xC7A5; Onsager &#xBC0F; Fuoss &#xC774;&#xB860;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC0D8;&#xD50C; analytes&#xC758; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xC804;&#xC1A1;&#xC5D0; &#xC774;&#xC628; &#xAC15;&#xB3C4;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xACC4;&#xC815;. &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAC04;&#xB2E8;&#xD788; &#xC591;&#xC774;&#xC628; r6g&#xC5D0; &#xD2B9;&#xD788; &#xAD00;&#xC2EC;&#xC744; &#xAC00;&#xC9C4; &#xBAA8;&#xB4E0; 3 analytes&#xC758; &#xD761;&#xCC29;-&#xD0C8; &#xCC29; &#xC5ED;&#xD559;&#xC5D0; PVP &#xD6A8;&#xACFC; &#xCC3E;&#xC544;&#xBCF4;&#xAE30;.

&#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xAE30;&#xB3D9;&#xC131; &#xCE69;&#xC5D0; &#xBAA8; &#xC138;&#xAD00; &#xC804;&#xAE30; &#xC774;&#xB3D9; &#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD615;&#xAD11; &#xC5FC;&#xB8CC;&#xC758; &#xCE21;&#xC815;.

Se presenta un estudio experimental del efecto del pH, fuerza i&#xF3;nica, y las concentraciones del flujo electroosm&#xF3;tico (EOF)-suprimir polivinilpirrolidona pol&#xED;mero (PVP) en las movilidades electrofor&#xE9;ticas de uso com&#xFA;n tintes fluorescentes (fluoresce&#xED;na, rodamina 6G, y Alexa Fluor 488) . Se realiz&#xF3; en el chip experimentos de electroforesis capilar de zona para cuantificar directamente la movilidad electrofor&#xE9;tica efectiva. Usamos rodamina B como marcador fluorescente neutro (para cuantificar EOF) y la detecci&#xF3;n de la CCD. Asimismo, el informe correspondientes constantes de disociaci&#xF3;n del &#xE1;cido y difusividades analito sobre la base de nuestra estimaci&#xF3;n absoluta (como en la difusi&#xF3;n de Nernst-Einstein). Llevamos a cabo experimentos bien controlados en un rango de pH de 3-11 y fuerzas i&#xF3;nicas que van desde 30 a 90 mm. Para tener en cuenta la influencia de la fuerza i&#xF3;nica sobre el transporte electrofor&#xE9;tico de analitos de muestra a trav&#xE9;s de la teor&#xED;a de Onsager y Fuoss extendido por iones radios finitos para obtener la movilidad absoluta de los fluor&#xF3;foros. Por &#xFA;ltimo, analizamos brevemente el efecto de PVP en la adsorci&#xF3;n-desorci&#xF3;n de la din&#xE1;mica de los tres analitos, con especial atenci&#xF3;n a R6G cati&#xF3;nico.

Supreet S. Bahga

Mechanical Engineering

Stanford University

On-chip Isotachophoresis for Separation of Ions and Purification of Nucleic Acids

Supreet S. Bahga

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Stanford University

On-chip Isotachophoresis for Separation of Ions and Purification of Nucleic Acids

Mechanical Engineering