केशिका वैद्युतकणसंचलन (Capillary Electrophoresis)

केशिका वैद्युतकणसंचलन (Capillary electrophoresis) आयनों और आवेशित प्रजातियों को एक संकीर्ण बफर-भरी केशिका के भीतर एक विद्युत क्षेत्र में उनके प्रवासन द्वारा अलग करता है।

Definition

केशिका वैद्युतकणसंचलन एक पृथक्करण तकनीक है जिसमें विश्लेषक (analytes) एक लागू विद्युत क्षेत्र के तहत एक बफर-भरी केशिका के माध्यम से प्रवास करते हैं, जो इलेक्ट्रोऑस्मोटिक प्रवाह पर आरोपित उनकी वैद्युतकणसंचलन गतिशीलता के अनुसार अलग होते हैं।

Scope

यह विषय फ्यूज्ड-सिलिका केशिकाओं में किए गए विद्युत-संचालित पृथक्करण को शामिल करता है: केशिका ज़ोन वैद्युतकणसंचलन और संबंधित मोड, इलेक्ट्रोऑस्मोटिक प्रवाह की भूमिका, ऑन-केशिका पहचान, और इन विधियों द्वारा प्राप्त उच्च दक्षता। यह चरण विभाजन के बजाय आवेश-से-आकार अनुपात के आधार पर पृथक्करण और आयनों, बायोमोलेक्यूल्स और चिराल एनालाइट्स पर इसके अनुप्रयोग का वर्णन करता है।

Core questions

• वैद्युतकणसंचलन गतिशीलता और इलेक्ट्रोऑस्मोटिक प्रवाह प्रवासन समय को निर्धारित करने के लिए कैसे संयोजित होते हैं?
• केशिका वैद्युतकणसंचलन इतनी उच्च पृथक्करण दक्षता क्यों प्राप्त करता है?
• केशिका के छोटे आयामों के साथ कौन सी पहचान योजनाएं संगत हैं?
• विश्लेषक के कौन से वर्ग क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण के बजाय वैद्युतकणसंचलन के लिए सबसे उपयुक्त हैं?

Key theories

वैद्युतकणसंचलन प्रवासन और इलेक्ट्रोऑस्मोटिक प्रवाह

प्रत्येक आवेशित विश्लेषक अपनी वैद्युतकणसंचलन गतिशीलता द्वारा निर्धारित वेग से चलता है, जबकि पूरे बफर को आवेशित केशिका दीवार से उत्पन्न इलेक्ट्रोऑस्मोटिक प्रवाह द्वारा एक इलेक्ट्रोड की ओर बहाया जाता है; इन वेगों का योग प्रवासन समय निर्धारित करता है और, क्योंकि प्रवाह परवलयिक के बजाय लगभग सपाट होता है, यह बहुत उच्च दक्षता प्रदान करता है।

Mechanisms

एक संकीर्ण फ्यूज्ड-सिलिका केशिका को एक बफर से भरा जाता है और उस पर एक उच्च वोल्टेज लगाया जाता है। दीवार पर आयनित सिलानोल समूह एक इलेक्ट्रोऑस्मोटिक प्रवाह उत्पन्न करते हैं जो डिटेक्टर के पिछले हिस्से में थोक घोल को ले जाता है, जबकि प्रत्येक विश्लेषक की अपनी वैद्युतकणसंचलन गतिशीलता उस गति में जुड़ती या घटती है। इसलिए विश्लेषक अपने आवेश-से-आकार अनुपात द्वारा नियंत्रित समय पर पहचान बिंदु तक पहुंचते हैं, और सपाट प्रवाह प्रोफ़ाइल अत्यधिक संकीर्ण ज़ोन और उच्च प्लेट काउंट उत्पन्न करती है।

Clinical relevance

केशिका वैद्युतकणसंचलन का व्यापक रूप से न्यूक्लिक-एसिड पृथक्करण के लिए उपयोग किया जाता है जिसमें डीएनए अनुक्रमण और खंड विश्लेषण, प्रोटीन और पेप्टाइड विश्लेषण, सीरम प्रोटीन और आयनों का नैदानिक निर्धारण, फार्मास्युटिकल और चिराल विश्लेषण, और छोटे-आयतन के नमूने शामिल हैं जहां इसकी न्यूनतम खपत फायदेमंद है।

History

एक विश्लेषणात्मक तकनीक के रूप में वैद्युतकणसंचलन को 1930 के दशक में आर्ने टिसेलियस द्वारा स्थापित किया गया था। जोर्गेंसन और लुकाक्स के 1981 के खुले फ्यूज्ड-सिलिका केशिकाओं में ज़ोन वैद्युतकणसंचलन के प्रदर्शन ने दिखाया कि संकीर्ण केशिकाओं में संभव उच्च क्षेत्र की ताकत ने असाधारण रूप से कुशल पृथक्करण दिए, जिससे आधुनिक केशिका वैद्युतकणसंचलन और स्वचालित डीएनए अनुक्रमण में इसकी केंद्रीय भूमिका शुरू हुई।

Key figures

• James W. Jorgenson
• Krynn D. Lukacs
• Arne Tiselius

Seminal works

• jorgenson1981
• skoog2017

Frequently asked questions

केशिका वैद्युतकणसंचलन क्रोमैटोग्राफी से कैसे भिन्न है?

क्रोमैटोग्राफी दो चरणों के बीच अंतर विभाजन द्वारा अलग करती है, जबकि केशिका वैद्युतकणसंचलन एक विद्युत क्षेत्र में उनके प्रवासन द्वारा आवेशित प्रजातियों को अलग करती है, इसलिए यह एक स्थिर चरण के लिए रासायनिक संबंध के बजाय आवेश-से-आकार अनुपात पर निर्भर करता है।

इलेक्ट्रोऑस्मोटिक प्रवाह क्या है?

यह केशिका के माध्यम से बफर की थोक गति है जो आवेशित केशिका दीवार के पास आयनों पर कार्य करने वाले लागू क्षेत्र के कारण होती है; यह तटस्थ और विपरीत रूप से आवेशित प्रजातियों को भी डिटेक्टर की ओर ले जाता है और बड़े पैमाने पर समग्र प्रवासन दिशा निर्धारित करता है।