芯片电泳作为毛细管电泳领域中的研究热点是一种富有前景的应用工具,具有集成度高、廉价、分析速度快、能商业化、便于携带等特点,使得其在分析化学、生命科学、食品检测、临床等领域应用广泛,但目前为止,还没有关于该项技术与移动反应界面(Moving Reaction Boundary,MRB)理论相结合应用于混合蛋白样品检测的研究。本研究以芯片为平台、以MRB理论为核心,应用于混合蛋白样品中蛋白质比例的检测甚至掺杂豆奶的牛奶样品的检测。本文的具体研究内容如下:1.芯片的设计和芯片分析系统的构建。通过Auto CAD软件和微电加工技术分别完成芯片的设计和加工。芯片由PDMS材料制成,尺寸为9.2cm′4.5cm,共有30个(6′5)独立操作单元,每个单元分别由阴极槽(直径3.5mm)和阳极槽(直径3.5mm)组成,两者之间由6个平行分离通道(0.2mm宽′0.2mm高′8m长)连接。以芯片为载体,汞灯为激发光光源,激发光通过奥林巴士荧光显微镜到达芯片检测通道,通道中样品受到激发光激发发射荧光,荧光通过荧光显微镜反射到CCD相机,Toup View软件偶联CCD相机完成数据的采集,Meta Morph软件处理并分析数据。芯片、汞灯、荧光显微镜、Toup View软件、Meta Morph软件共同构成芯片分析系统。2.混合蛋白样品滴定中的阻滞信号杠杆原理。为建立一种简单、快速用于定量分析不同生物样品中蛋白质比例的方法。基于阻滞信号芯片移动反应界面电泳(Moving Reaction Boundary Electrophoresis,MRBE)提出了关于混合蛋白样品滴定模型中的阻滞信号杠杆理论。阻滞信号杠杆理论即:一种蛋白质的绝对的阻滞信号强度与蛋白质浓度的乘积等于另一种蛋白质绝对的阻滞信号强度与蛋白质浓度的乘积。3.混合蛋白滴定模型的建立与阻滞信号杠杆原理的验证。以牛血清白蛋白(BSA)、胃蛋白酶(Pepsin)、鱼精蛋白(protamine)为模式蛋白,两两按照不同的比例混合(1:1,1:2,1:3),建立混合蛋白滴定的移动反应界面电泳模型(TMP-MRBE),基于阻滞信号杠杆原理检测出的混合蛋白样品的比例与实际的蛋白的比例进行对比,验证阻滞信号杠杆原理是否有效。检测结果与蛋白质实际的比例有很好的相符性,验证了阻滞信号杠杆原理在TMP-MRBE中的可行性。4.阻滞信号杠杆原理在实际样品检测中的应用。针对于实际样品的检测,在(十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳SDS-PAGE)与移动反应界面电泳滴定之间引进并整合“桥梁技术”液相色谱质谱联用(LC-MS),形成一种由定性鉴定是否掺次、到甄别掺次蛋白种类、再到定量分析掺次蛋白比率的完整的有序的技术路线。以掺杂了豆奶的牛奶样品作为实际样本,通过SDS-PAGE区别出掺假样本与未掺假样本,将掺假样本的特异蛋白条带酶解、质谱鉴定,测定掺假样品的蛋白种类,再通过TMP-MRBE技术对掺假样品进行定量分析。检测结果与实际样品的掺假比例具有很好的符合性,验证了阻滞信号杠杆原理在实际样本掺假检测中的可行性。