“毛细管电泳仪”带你走进“纳米”观世界

今年我国对于粮食的主题是“践行大食物观，保障粮食安全”。现如今农忙已不同于从前。如今农田已经实现了从插秧、灌溉到收割全程无人化。用科技不仅多打粮，还能打好粮。在我国优质大豆生产基地黑龙江省，今年的豆荚里的豆粒普遍增多了一粒，从而有力地证明了科技的力量。黑龙江省还推出政策重点支持了大豆加工产业向大豆蛋白、油脂深加工等七个方向发展。而我们的毛细管电泳仪就能看到这些成分。

早些年研究人员发现，干细胞特异性的钙粘蛋白可以驱动合成胚胎发生。科学家可借助电子芯片进行聚合酶链反应和毛细血管电泳，以分析医用或与环境相关的生物样本；研究人员在办公室或医院内就能完成纳米级化学分析或是生物鉴定，用于分析人体体液，从而为药物筛选、亲子鉴定、犯罪嫌疑人排查以及动脉、肿瘤、遗传的检测提供支持；并可用于检测食品或水源中是否含有大肠杆菌或沙门氏菌等病原体。

2020年，已经有131家企业共同倡议。暂停正在进行的部分科研工作和业务运营，为抗疫灭毒提供PCR实验室、基因扩增检验实验室、全自动毛细管电泳仪、测序仪、PCR仪器近百台等，覆盖北京、湖北、辽宁、等18个省市区。

其中毛细管电泳是分析科学中继高效液相色谱之后的又一重大进展，它使分析科学从微升水平得以进入纳升水平，并使单细胞分析成为可能。

毛细管电泳色谱法是毛细管电泳与高效液相色谱的有机结合，对中性物质和荷电物质都能达到理想的分离效果。  

毛细管电泳在环境分析中主要应用于水样中阳离子和阴离子的分析、农药残留量的分析、酚类化合物分析等几个方面。

毛细管电泳在食品分析中主要应用于蛋白质、氨基酸、生物胺、维生素、碳水化合物、无机离子、有机酸等的含量测定以及食品添加剂、残留农药、生物毒素的分析。

药物分析从1987年首次将毛细管电泳技术用于药物分析以来，已有约200篇论文报道CE的药物应用方面。

在人类基因组测序刚起步的时候，用的是凝胶电泳法，基本上还是手工运作的。20世纪90年代中期，毛细管电泳仪技术的诞生，使得测序的速度大大加快，这种仪器一天就可以测出100万个碱基对的序列。“目前，第三代测序技术纳米孔测序已经诞生。”汪强虎介绍。

“纳米孔测序技术可以获得包含数十万个碱基对的‘超长读取’，这样的长度可以跨越覆盖整个重复区域，从而绕过了一些复杂的挑战。”汪强虎告诉记者，测序技术的长足进步，让那此曾经被认为十分棘手的重复序列检测，变得简单。上世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，人们进一步认识了基因的本质。

2021年，“到今天为止我们还不能够对一条染色体进行直接测序。”南京医科大学生物信息系主任汪强虎教授说，“人类基因组计划”实际上就是由复杂到简单，再由简单回归复杂的一个过程。

介绍了这些，我们知道了，毛细管电泳仪广泛应用于生命科学、医药科学、临床医学、分子生物学、法庭与侦破鉴定、化学、环境、农学、产品质检以及单细胞和单分子分析等领域。