모세관 전기영동

모세관 전기영동(Capillary electrophoresis, CE) 또는 모세관 전기이동은 서브밀리미터 직경의 모세관과 미세 및 나노 유체 채널에서 수행되는 전기운동 분리 방법의 한 종류이다. 종종 CE는 모세관 영역 전기영동 (CZE)을 의미하지만, 모세관 겔 전기영동 (CGE), 모세관 등전점 전기영동 (CIEF), 모세관 등속 전기영동 및 미셀 전기운동 크로마토그래피 (MEKC)를 포함한 다른 전기영동 기술도 이 방법군에 속한다. CE 방법에서는 분석 물질이 전기장의 영향을 받아 전해질 용액을 통해 이동한다. 분석 물질은 이온 이동도 및 비공유 상호작용을 통한 다른 상으로의 분배에 따라 분리될 수 있다. 또한, 분석 물질은 전도도 및 pH의 기울기 (벡터)를 통해 농축되거나 "집중"될 수 있다.

 장비 
frame|그림 1: 모세관 전기영동 시스템의 개략도
모세관 전기영동을 수행하는 데 필요한 장비는 비교적 간단하다. 모세관 전기영동 시스템의 기본 도식은 그림 1에 나와 있다. 시스템의 주요 구성 요소는 샘플 바이알, 공급 및 목적지 바이알, 모세관, 전극, 고전압 전원 공급 장치, 검출기, 데이터 출력 및 처리 장치이다. 공급 바이알, 목적지 바이알 및 모세관은 수성 완충 용액과 같은 전해질로 채워진다. 샘플을 주입하기 위해 모세관 입구는 샘플이 담긴 바이알에 놓인다. 샘플은 모세관 현상, 압력, 사이펀 또는 전기운동학적으로 모세관에 주입된 다음, 모세관은 공급 바이알로 돌아간다. 분석 물질의 이동은 공급 및 목적지 바이알 사이에 인가되는 전기장에 의해 시작되며, 이 전기장은 고전압 전원 공급 장치에 의해 전극에 공급된다. 가장 일반적인 CE 모드에서는 양이온 또는 음이온 모두 전기삼투 흐름에 의해 모세관을 통해 같은 방향으로 끌려간다. 분석 물질은 전기영동 이동도로 인해 이동하면서 분리되며, 모세관 출구 근처에서 검출된다. 검출기의 출력은 적분기 또는 컴퓨터와 같은 데이터 출력 및 처리 장치로 전송된다. 데이터는 시간의 함수로 검출기 응답을 보고하는 전기영동도로 표시된다. 분리된 화합물은 전기영동도에서 서로 다른 이동 시간을 갖는 피크로 나타난다. 이 기술은 이 기술의 기능을 처음 시연한 제임스 W. 요르겐슨과 크린 디아르만 루카스에게 자주 귀속된다. 모세관 전기영동은 리처드 D. 스미스와 동료들에 의해 질량 분석법과 처음 결합되었으며, 매우 작은 샘플 크기 분석에 대해 극도로 높은 감도를 제공한다. 매우 작은 샘플 크기 (일반적으로 수 나노리터의 액체만 모세관에 주입됨)에도 불구하고, 높은 감도와 날카로운 피크는 모세관 입구 근처의 좁은 영역에 분석 물질을 농축시키는 주입 전략 덕분에 부분적으로 달성된다. 이는 압력 또는 전기운동 주입에서 단순히 샘플을 이동 완충액보다 낮은 전도도 (예: 낮은 염 농도)의 완충액에 현탁시킴으로써 달성된다. 필드 증폭 샘플 스태킹 (등속 전기영동의 한 형태)이라는 과정은 낮은 전도도 샘플과 높은 전도도 이동 완충액 사이의 경계에서 좁은 영역에 분석 물질을 농축시킨다.

더 큰 샘플 처리량을 달성하기 위해, 여러 샘플을 동시에 분석하는 모세관 어레이를 가진 장비가 사용된다. 16개 또는 96개의 모세관을 가진 이러한 모세관 어레이 전기영동 (CAE) 장비는 중~고처리량 모세관 DNA 시퀀싱에 사용되며, 모세관의 입구 끝은 SBS 표준 풋프린트 96웰 플레이트에서 샘플을 직접 받아들이도록 공간적으로 배열된다. 장비의 특정 측면 (예: 검출)은 단일 모세관 시스템보다 필연적으로 더 복잡하지만, 설계 및 작동의 기본 원리는 그림 1에 나와 있는 것과 유사하다.

 검출 
모세관 전기영동에 의한 분리는 여러 검출 장치로 검출할 수 있다. 대부분의 상용 시스템은 자외선 또는 UV-Vis 흡광도를 주요 검출 모드로 사용한다. 이러한 시스템에서는 모세관 자체의 한 부분이 검출 셀로 사용된다. 온-튜브 검출을 사용하면 분리된 분석 물질을 분해능 손실 없이 검출할 수 있다. 일반적으로 모세관 전기영동에 사용되는 모세관은 유연성을 높이기 위해 중합체 (자주 폴리이미드 또는 테플론)로 코팅된다. 그러나 UV 검출에 사용되는 모세관 부분은 광학적으로 투명해야 한다. 폴리이미드 코팅 모세관의 경우, 코팅의 일부가 일반적으로 연소되거나 긁어내져 몇 밀리미터 길이의 맨 창을 제공한다. 이 맨 부분은 쉽게 깨질 수 있으며, 셀 창의 안정성을 높이기 위해 투명 코팅된 모세관을 사용할 수 있다. 모세관 전기영동에서 검출 셀의 광경로 길이 (약 50 마이크로미터)는 전통적인 UV 셀의 광경로 길이 (약 1 센티미터)보다 훨씬 짧다. 비어-람베르트 법칙에 따르면, 검출기의 감도는 셀의 광경로 길이에 비례한다. 감도를 향상시키기 위해 광경로 길이를 늘릴 수 있지만, 이는 분해능 손실을 초래한다. 모세관 튜브 자체는 검출 지점에서 확장되어 더 긴 광경로 길이를 갖는 "버블 셀"을 생성하거나, 그림 2에 나와 있는 것처럼 검출 지점에 추가 튜빙을 추가할 수 있다. 그러나 이 두 가지 방법 모두 분리 해상도를 감소시킨다. 플러그 흐름이 보존될 수 있다면 가열 및 가압에 의해 모세관 벽에 부드러운 동맥류가 생성될 경우 이러한 감소는 거의 눈에 띄지 않는다. 개리 고든의 미국 특허 5061361에 따른 이 발명은 일반적으로 흡광 광경로 길이를 세 배로 늘린다. UV 흡광 검출기와 함께 사용하면 셀 내 분석 물질의 더 넓은 단면이 두 배 큰 조명 빔을 허용하여 샷 노이즈를 두 배 줄인다. 이 두 가지 요소를 합치면 애질런트 테크놀로지스의 버블 셀 CE 검출기 감도가 직선 모세관을 사용하는 것보다 6배 증가한다. 이 셀과 그 제조법은 1995년 6월자 Hewlett-Packard Journal 62페이지에 설명되어 있다.

frame|그림 2: 모세관의 광경로 길이를 늘리는 기술: a) 버블 셀 및 b) z-셀 (추가 튜빙).

형광 검출은 자연적으로 형광을 띠거나 형광 태그를 포함하도록 화학적으로 변형된 샘플에 대해 모세관 전기영동에서도 사용될 수 있다. 이 검출 모드는 이러한 샘플에 대해 높은 감도와 향상된 선택성을 제공하지만, 형광을 띠지 않는 샘플에는 활용할 수 없다. 단백질과 DNA를 포함한 비형광 분자의 형광 유도체 또는 접합체를 생성하기 위해 수많은 표지 전략이 사용된다. 모세관 전기영동 시스템에서 형광 검출 설정은 복잡할 수 있다. 이 방법은 광선이 모세관에 초점을 맞춰야 하는데, 이는 많은 광원에서 어려울 수 있다. 레이저 유도 형광은 10−18 ~ 10−21 몰의 낮은 검출 한계를 갖는 CE 시스템에서 사용되었다. 이 기술의 감도는 입사광의 높은 강도와 모세관에 정확하게 초점을 맞출 수 있는 능력에 기인한다. 다색 형광 검출은 여러 다이크로이크 미러 및 밴드패스 필터를 포함하여 여러 검출기 (예: 광전자 증배관) 사이에서 형광 방출을 분리하거나, 프리즘 또는 회절 격자를 사용하여 스펙트럼적으로 분해된 형광 방출을 CCD 어레이와 같은 위치 민감 검출기에 투영함으로써 달성할 수 있다. 4색 및 5색 LIF 검출 시스템을 갖춘 CE 시스템은 모세관 DNA 시퀀싱 및 유전자형 분석 ("DNA 지문") 응용 분야에 일상적으로 사용된다.

샘플 구성 요소의 정체를 얻기 위해 모세관 전기영동은 질량 분석기 또는 표면 증강 라만 분광법 (SERS)과 직접 연결될 수 있다. 대부분의 시스템에서 모세관 출구는 전기분무 이온화 (ESI)를 활용하는 이온 소스로 도입된다. 결과 이온은 질량 분석기에 의해 분석된다. 이 설정은 휘발성 완충 용액을 필요로 하며, 이는 사용될 수 있는 분리 모드의 범위와 달성될 수 있는 분해능 정도에 영향을 미칠 것이다.
측정 및 분석은 대부분 특수 장비로 이루어진다.

CE-SERS의 경우, 모세관 전기영동 용리액을 SERS 활성 기질에 증착할 수 있다. 분석 물질 체류 시간은 모세관 전기영동 동안 SERS 활성 기질을 일정한 속도로 이동시킴으로써 공간 거리로 변환될 수 있다. 이를 통해 후속 분광 기술을 특정 용리액에 적용하여 높은 감도로 식별할 수 있다. 분석 물질의 스펙트럼을 방해하지 않는 SERS 활성 기질을 선택할 수 있다.

 분리 모드 
모세관 전기영동에 의한 화합물 분리는 인가된 전기장에서 분석 물질의 차등 이동에 따라 달라진다. 반대 전하의 전극으로 향하는 분석 물질의 전기영동 이동 속도 ()는 다음과 같다.

전기영동 이동도는 이동 시간과 전장 강도로부터 실험적으로 결정될 수 있다.

여기서 은 입구에서 검출 지점까지의 거리이고, 은 분석 물질이 검출 지점에 도달하는 데 걸리는 시간(이동 시간)이며, 는 인가 전압(전장 강도)이고, 는 모세관의 전체 길이이다. 전하를 띤 이온만이 전기장의 영향을 받기 때문에 중성 분석 물질은 모세관 전기영동으로 잘 분리되지 않는다.

모세관 전기영동에서 분석 물질의 이동 속도는 완충 용액의 전기삼투 흐름 (EOF) 속도에도 따라 달라진다. 일반적인 시스템에서 전기삼투 흐름은 음전하를 띤 음극을 향하며, 이는 완충액이 공급 바이알에서 목적지 바이알로 모세관을 통해 흐름을 의미한다. 서로 다른 전기영동 이동도에 의해 분리된 분석 물질은 반대 전하의 전극으로 이동한다. 결과적으로 음전하를 띤 분석 물질은 양전하를 띤 양극으로 끌려가 EOF에 반대 방향으로 이동하며, 양전하를 띤 분석 물질은 그림 3에 묘사된 바와 같이 EOF와 일치하게 음극으로 끌려간다.

frame|그림 3: 각각의 전기영동 및 전기삼투 흐름 이동도에 따른 전하를 띤 및 중성 분석 물질(A)의 분리 다이어그램

전기삼투 흐름 속도, 는 다음과 같이 쓸 수 있다.

여기서 는 전기삼투 이동도이며, 다음과 같이 정의된다.

여기서 는 모세관 벽의 제타 전위이고, 은 완충 용액의 비유전율이다. 실험적으로 전기삼투 이동도는 중성 분석 물질의 체류 시간을 측정하여 결정할 수 있다. 전기장에서 분석 물질의 속도()는 다음과 같이 정의될 수 있다.

완충 용액의 전기삼투 흐름이 일반적으로 분석 물질의 전기영동 이동도보다 크기 때문에 모든 분석 물질은 완충 용액과 함께 음극으로 이동한다. 심지어 작고 삼중으로 전하를 띤 음이온도 완충 용액의 비교적 강력한 EOF에 의해 음극으로 재지정될 수 있다. 음전하를 띤 분석 물질은 상충되는 전기영동 이동도로 인해 모세관에 더 오래 유지된다. 검출기에 의해 관찰되는 이동 순서는 그림 3에 나와 있다. 작고 다중 전하를 띤 양이온은 빠르게 이동하고, 작고 다중 전하를 띤 음이온은 강하게 유지된다.

전기삼투 흐름은 내부 벽에 고정된 전하를 가진 모세관 내의 용액에 전기장이 인가될 때 관찰된다. 모세관 내부에 완충 용액을 넣으면 모세관 내벽에 전하가 축적된다. 융합 실리카 모세관에서는 모세관 내벽에 부착된 실라놀 (Si-OH) 그룹이 pH 3보다 큰 값에서 음전하를 띤 실라노에이트 (Si-O−) 그룹으로 이온화된다. 모세관 벽의 이온화는 완충 용액을 도입하기 전에 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨과 같은 염기성 용액을 모세관을 통해 먼저 흘려줌으로써 향상될 수 있다. 음전하를 띤 실라노에이트 그룹에 끌려 완충 용액의 양전하를 띤 양이온은 그림 4에 나와 있는 것처럼 모세관 벽에 두 개의 내부 양이온 층 (확산 이중층 또는 전기 이중층이라고 함)을 형성한다. 첫 번째 층은 실라노에이트 그룹에 단단히 고정되어 있기 때문에 고정층이라고 한다. 모바일 층이라고 불리는 외부 층은 실라노에이트 그룹에서 더 멀리 떨어져 있다. 모바일 양이온 층은 전기장이 인가될 때 음전하를 띤 음극 방향으로 끌려간다. 이러한 양이온은 용해되어 있기 때문에 벌크 완충 용액은 모바일 층과 함께 이동하여 완충 용액의 전기삼투 흐름을 유발한다. 테플론 모세관을 포함한 다른 모세관도 전기삼투 흐름을 나타낸다. 이러한 모세관의 EOF는 아마도 완충액의 전기 전하 이온이 모세관 벽에 흡착된 결과일 것이다. EOF 속도는 전장 강도와 모세관 벽의 전하 밀도에 따라 달라진다. 벽의 전하 밀도는 완충 용액의 pH에 비례한다. 전기삼투 흐름은 모세관 벽에 늘어선 모든 실라놀이 완전히 이온화될 때까지 pH와 함께 증가한다.

섬네일|400px|그림 4: 완충 용액이 있는 융합 실리카 겔 모세관 내부의 묘사.

음극 방향으로 강한 전기삼투 흐름이 바람직하지 않은 특정 상황에서는 모세관의 내부 표면을 중합체, 계면활성제 또는 작은 분자로 코팅하여 전기삼투를 매우 낮은 수준으로 줄여 정상적인 이동 방향(음이온은 양극으로, 양이온은 음극으로)을 회복시킬 수 있다. CE 장비는 일반적으로 가역 극성 전원 공급 장치를 포함하여 동일한 장비를 "정상" 모드(EOF 및 모세관의 음극 끝 근처에서 검출)와 "역" 모드(EOF 억제 또는 역전, 모세관의 양극 끝 근처에서 검출)에서 사용할 수 있도록 한다. 1985년 스텔란 헤르텐이 보고한 EOF 억제를 위한 가장 일반적인 방법 중 하나는 선형 폴리아크릴아마이드의 공유 결합 층을 생성하는 것이다. 모세관의 실리카 표면은 먼저 중합 가능한 비닐 그룹을 포함하는 실란 시약(예: 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡실란)으로 변형된 다음, 아크릴아마이드 단량체와 자유 라디칼 개시제가 도입된다. 아크릴아마이드는 제자리에서 중합되어 긴 선형 사슬을 형성하며, 이 중 일부는 벽에 결합된 실란 시약에 공유 결합된다. 모세관 표면의 공유 결합 변형을 위한 수많은 다른 전략이 존재한다. 동적 또는 흡착 코팅(중합체 또는 작은 분자를 포함할 수 있음)도 일반적이다. 예를 들어, DNA의 모세관 시퀀싱에서 체질 중합체(일반적으로 폴리디메틸아크릴아마이드)는 전기삼투 흐름을 매우 낮은 수준으로 억제한다. 전기삼투 흐름을 조절하는 것 외에도, 모세관 벽 코팅은 "끈적이는" 분석 물질(단백질 등)과 모세관 벽 사이의 상호작용을 줄이는 목적도 수행할 수 있다. 이러한 벽-분석 물질 상호작용이 심각할 경우, 피크 효율 감소, 비대칭(꼬리 끌림) 피크 또는 심지어 분석 물질이 모세관 벽에 완전히 손실되는 현상으로 나타난다.

 효율성 및 분해능 
모세관 전기영동에서 이론적인 단 수, 즉 분리 효율은 다음 식으로 주어진다.

여기서 은 이론 단 수이고, 는 분리 매질에서의 겉보기 이동도이며, 은 분석 물질의 확산 계수이다. 이 식에 따르면, 분리 효율은 확산에 의해서만 제한되며 전기장의 강도에 비례하지만, 실제적인 고려 사항으로 인해 전기장의 강도는 센티미터당 수백 볼트로 제한된다. 매우 높은 전위(>20-30 kV)를 인가하면 모세관의 아크 발생이나 파괴로 이어질 수 있다. 또한, 강한 전기장을 인가하면 모세관 내 완충액의 저항 가열(줄 가열)이 발생한다. 충분히 높은 전장 강도에서는 이 가열이 강하여 모세관 내부에 방사형 온도 기울기 (벡터)가 발생할 수 있다. 이온의 전기영동 이동도는 일반적으로 온도 의존적이기 때문에(온도 의존적 이온화 및 용매 점도 효과 모두로 인해), 불균일한 온도 프로파일은 모세관 전체에 걸쳐 전기영동 이동도의 변화를 초래하고 분해능 손실을 가져온다. 상당한 줄 가열의 시작은 "옴의 법칙 플롯"을 구성하여 결정할 수 있는데, 이 플롯에서는 모세관을 통한 전류가 인가 전위의 함수로 측정된다. 낮은 전장에서는 전류가 인가 전위에 비례하지만(옴의 법칙), 높은 전장에서는 가열로 인해 완충액의 저항이 감소하여 전류가 직선에서 벗어난다. 최적의 분해능은 일반적으로 줄 가열이 무시할 수 있는 최대 전장 강도(즉, 옴의 법칙 플롯의 선형 및 비선형 영역 경계 근처)에서 얻어진다. 일반적으로 내경이 작은 모세관은 열 방출 개선 및 큰 모세관에 비해 작은 열 기울기 (벡터)로 인해 더 높은 전장 강도를 사용할 수 있지만, 광경로 길이가 짧아 흡광 검출 감도가 낮고, 완충액 및 샘플을 모세관에 주입하기가 더 어렵다는 단점(작은 모세관은 유체를 모세관을 통해 강제로 밀어 넣기 위해 더 큰 압력 및 더 긴 시간이 필요함)이 있다.

모세관 전기영동 분리의 효율은 일반적으로 HPLC와 같은 다른 분리 기술의 효율보다 훨씬 높다. HPLC와 달리 모세관 전기영동에서는 상간의 물질 이동이 없다. 또한, EOF 구동 시스템의 흐름 프로파일은 그림 5에 나와 있는 것처럼 크로마토그래피 컬럼의 압력 구동 흐름의 특징인 둥근 층류 프로파일이 아니라 평평하다. 결과적으로 EOF는 압력 구동 크로마토그래피에서처럼 밴드 확장에 크게 기여하지 않는다. 모세관 전기영동 분리는 수십만 개의 이론 단을 가질 수 있다.

frame|그림 5: 층류 및 전기삼투 흐름의 흐름 프로파일.

모세관 전기영동 분리의 분해능 ()은 다음 식과 같이 쓸 수 있다.

이 식에 따르면, 크기가 유사하고 부호가 반대인 경우 전기영동 및 전기삼투 이동도에서 최대 분해능에 도달한다. 또한, 높은 분해능은 낮은 속도를 요구하며, 그에 따라 분석 시간이 증가한다.

확산 및 줄 가열(위에서 설명됨) 외에도 위 방정식의 이론적 한계에서 모세관 전기영동의 분해능을 감소시킬 수 있는 요인에는 주입 플러그 및 검출 창의 유한한 너비; 분석 물질과 모세관 벽 사이의 상호 작용; 유체 저장소의 약간의 높이 차이로 인한 사이펀 현상과 같은 장비의 비이상성; 예를 들어, 불완전하게 절단된 모세관 끝으로 인한 전기장 불균일성; 저장소의 완충 용량 고갈; 그리고 전기 분산(분석 물질이 배경 전해질보다 전도도가 높을 때) 등이 포함되지만 이에 국한되지 않는다. 밴드 확산의 수많은 원인을 식별하고 최소화하는 것은 모세관 전기영동에서 성공적인 방법 개발의 핵심이며, 확산 제한 분해능이라는 이상에 가능한 한 가깝게 접근하는 것을 목표로 한다.

 응용 분야 
모세관 전기영동은 침 내 NH4+,, Na+, K+, Mg2+, Ca2+ 이온의 동시 정량에 사용될 수 있다.

법의학에서 CE의 주요 응용 분야 중 하나는 중합효소 연쇄 반응 (PCR)을 사용하여 DNA 단편을 증폭하고 검출하는 방법을 개발하는 것인데, 이는 법의학 DNA 분석에서 빠르고 극적인 발전을 가져왔다. DNA 분리는 체질 완충액으로 채워진 얇은 CE 50mm 융합 실리카 모세관을 사용하여 수행된다. 이 모세관은 열을 분산시키는 탁월한 능력을 가지고 있어 슬래브 겔 전기영동보다 훨씬 높은 전기장 강도를 사용할 수 있다. 따라서 모세관에서의 분리는 빠르고 효율적이다. 또한, 모세관은 효율적이고 자동화된 주입을 위해 쉽게 다시 채우고 변경할 수 있다. 검출은 모세관에 에칭된 창을 통한 형광을 통해 이루어진다. 단일 모세관 및 모세관 어레이 장비 모두 사용할 수 있으며, 어레이 시스템은 처리량을 늘리기 위해 16개 이상의 샘플을 동시에 실행할 수 있다.

법의학 생물학자들이 CE를 주로 사용하는 용도 중 하나는 개인마다 다른 고도로 다형성 유전 표지자로부터 프로파일을 생성하기 위해 생물학적 샘플에서 STR을 타이핑하는 것이다. CE의 다른 신흥 용도는 법의학 샘플의 생물학적 유체 또는 조직 기원을 식별하는 데 도움이 되는 특정 mRNA 단편의 검출을 포함한다.

법의학에서 CE의 또 다른 응용 분야는 잉크 분석인데, 잉크젯 프린터로 인쇄된 문서의 위조가 점점 더 빈번해짐에 따라 잉크젯 인쇄 잉크의 분석이 더욱 필요해지고 있다. 잉크의 화학적 조성은 위조 문서 및 위조 지폐의 경우에 매우 중요한 정보를 제공한다. 미셀 전기영동 모세관 크로마토그래피 (MECC)는 종이에서 추출된 잉크 분석에 개발 및 적용되었다. 화학적으로 유사한 여러 물질을 포함하는 잉크에 비해 높은 분리 능력을 가지고 있기 때문에 동일한 제조업체의 잉크 간의 차이도 구별할 수 있다. 이는 잉크의 화학적 조성을 기반으로 문서의 출처를 평가하는 데 적합하다. 동일한 카트리지가 다른 프린터 모델과 호환될 수 있기 때문에 MECC 전기영동 프로필을 기반으로 잉크를 구별하는 것이 프린터 모델의 출처보다는 잉크 카트리지의 출처(생산자 및 카트리지 번호)를 결정하는 데 더 신뢰할 수 있는 방법이라는 점은 주목할 가치가 있다.

특수 유형의 CE인 친화성 모세관 전기영동 (ACE)은 단백질-리간드 상호작용을 이해하기 위해 분자간 결합 상호작용을 활용한다. 제약 회사들은 ACE를 여러 가지 이유로 사용하는데, 주요 이유 중 하나는 약물과 리간드 또는 약물과 특정 운반 시스템(예: 미셀) 간의 결합/결합 상수를 알아내기 위함이다. 이 기술은 단순성, 빠른 결과, 낮은 분석 물질 사용량 때문에 널리 사용된다. ACE의 사용은 분석 물질의 결합, 분리 및 검출에 대한 특정 세부 정보를 제공할 수 있으며 생명 과학 연구에 매우 실용적임이 입증되었다. 앱타머 기반 친화성 모세관 전기영동은 특정 친화성 시약의 분석 및 변형에 활용된다. 변형된 앱타머는 이상적으로 높은 결합 친화성, 특이성 및 뉴클레아제 저항성을 나타낸다. Ren 등은 IL-1α와 앱타머 간의 소수성 및 극성 상호작용으로부터 새로운 대립 형질 특징과 높은 친화성 상호작용을 도입하기 위해 앱타머에 변형된 뉴클레오티드를 통합했다. Huang 등은 앱타머를 사용하여 단백질-단백질 상호작용을 조사하기 위해 ACE를 사용한다. α-트롬빈 결합 앱타머는 선택적 형광 프로브로 사용하기 위해 6-카복시플루오레세인으로 표지되었으며, 단백질-단백질 및 단백질-DNA 상호작용의 결합 부위에 대한 정보를 밝히기 위해 연구되었다.

모세관 전기영동(CE)은 높은 처리량과 높은 정확도의 시퀀싱 정보를 제공하는 DNA 시퀀싱을 위한 중요하고 비용 효율적인 접근 방식이 되었다. Woolley와 Mathies는 CE 칩을 사용하여 97%의 정확도로 540초 만에 150개의 염기를 시퀀싱했다. 그들은 4색 표지 및 검출 형식을 사용하여 형광 데이터를 수집했다. 형광은 핵산 서열의 각 부분인 A, T, C, G의 농도를 시각화하는 데 사용되며, 검출에서 그래프화된 이러한 농도 피크는 DNA 서열을 결정하는 데 사용된다.

 각주 

 더 읽을거리 

 
 
 
 
 

 외부 링크 
 CE 애니메이션

분류:크로마토그래피
분류:전기영동
분류:중합효소 연쇄 반응