PODSTAWY TEORETYCZNE TECHNIK ELEKTROMIGRACYJNYCH

Transkrypt

1 SPIS TREŚCI WPROWADZENIE Bogusław Buszewski, Ewelina Dziubakiewicz, Michał Szumski Rozdział 1 RYS HISTORYCZNY Bogusław Buszewski, Ewelina Dziubakiewicz...18 Literatura Rozdział 2 PODSTAWY TEORETYCZNE TECHNIK ELEKTROMIGRACYJNYCH Ewelina Dziubakiewicz, Bogusław Buszewski...21 Ruchliwość elektroforetyczna Przepływ elektroosmotyczny...24 Mechanizm rozdzielania elektroforetycznego Parametry rozdzielania elektroforetycznego Czas migracji Sprawność Selektywność Rozdzielczość...31 Optymalizacja warunków rozdzielania elektroforetycznego Polaryzacja elektrod Stosowane napięcie Temperatura Kapilara Roztwór buforowy ph roztworu buforowego Stężenie / siła jonowa roztworu buforowego Substancje modyfikujące EOF dodawane do buforu Literatura Rozdział 3 APARATURA Michał Szumski Zasilacz

2 TECHNIKI ELEKTROMIGRACYJNE Kapilara...47 Termostatowanie kapilary Fiolki Dozowanie próbki...51 Detekcja w technikach elektromigracyjnych Detekcja spektrofotometryczna...54 Detekcja fluorescencyjna Detektory LIF Lasery Derywatyzacja w detekcji fluorescencyjnej i LIF Podsumowanie LIF Detekcja RI Detekcja elektrochemiczna Detektory potencjometryczne Detektory konduktometryczne Detektory amperometryczne Detekcja MS Detekcja NMR Podsumowanie...87 Automatyzacja i robotyzacja...87 Literatura...91 Rozdział 4 ANALIZA JAKOŚCIOWA I ILOŚCIOWA INTERPRETACJA ELEKTROFEROGRAMÓW Michał Szumski, Bogusław Buszewski Analiza jakościowa Źródła błędów Analiza ilościowa Metoda wzorca zewnętrznego (krzywej kalibracyjnej) Metoda wzorca wewnętrznego (metoda dodatku wzorca) Uwagi dotyczące kształtu piku Literatura Rozdział 5 MICELARNA CHROMATOGRAFIA ELEKTROKINETYCZNA (MEKC) Edward Bald, Paweł Kubalczyk Wprowadzenie Podstawy rozdzielania Sprawność

3 Selektywność Współczynnik retencji Czynniki wpływające na przebieg rozdzielania Surfaktanty Dodatki Wpływ ph Kolejność elucji Aparatura i procedura analityczna Detekcja Rozwijanie metody Podsumowanie Literatura Rozdział 6 IZOTACHOFOREZA (ITP) Przemysław Kosobucki, Bogusław Buszewski Podstawy teoretyczne Analiza jakościowa i ilościowa Warunki prowadzenia rozdzielania Aparatura Kolumna rozdzielająca Detekcja Substancje rozdzielające spacers Zastosowania Sprzężenie izotachoforezy z innymi technikami analitycznymi Izotachoforeza. Strefowa elektroforeza kapilarna (ITP CZE) Izotachoforeza. Wysokosprawna chromatografia cieczowa (ITP HPLC) Izotachoforeza. Spektrometria mas (ITP MS) Izotachoforeza. Magnetyczny rezonans jądrowy (ITP NMR) Miniaturyzacja Podsumowanie Literatura Rozdział 7 KAPILARNE OGNISKOWANIE IZOELEKTRYCZNE (CIEF) Michał Markuszewski, Renata Bujak, Emilia Daghir Wprowadzenie Metodyka postępowania badawczego w CIEF Przygotowanie i wprowadzenie próbki

4 TECHNIKI ELEKTROMIGRACYJNE Ogniskowanie Dwuetapowe kapilarne ogniskowanie izoelektryczne Mobilizacja chemiczna Mobilizacja przy użyciu sił hydraulicznych Jednoetapowe kapilarne ogniskowanie izoelektryczne Dobór kapilary Metody detekcji w kapilarnym ogniskowaniu izoelektrycznym Przykłady zastosowań CIEF CIEF w analizie hemoglobiny CIEF w analizie białek CIEF w analizie glikoprotein i immunoglobulin Literatura Rozdział 8 DWUWYMIAROWA ELEKTROFOREZA ŻELOWA (2DE) Ewa Kłodzińska, Bogusław Buszewski Wprowadzenie Podstawy teoretyczne Etapy procedur analitycznych przed analizą Przygotowanie i wprowadzenie próbki Roztwarzanie białka Substancje chaotropowe Detergenty Czynniki redukujące Wzbogacanie białek Uproszczona procedura frakcjonowania Pierwszy kierunek ogniskowanie izoelektryczne Formowanie gradientu ph Dehydratacja żelu i nanoszenie próbki Drugi wymiar elektroforeza żelowa w warunkach denaturujących Metody barwienia białek detekcja Identyfikacja białek przez użyciu spektrometrii mas Zastosowanie komputera w wizualizacji wyników analizy Bazy danych 2D Podsumowanie Literatura

5 Rozdział 9 TECHNIKI ELEKTROCHROMATOGRAFICZNE Michał Szumski ELEKTROCHROMATOGRAFIA KAPILARNA. Michał Szumski Podstawy teoretyczne Aparatura do CEC Problem powstania pęcherzy gazu Przeprowadzenie rozdzielania CEC Kolumny do CEC Materiał na kolumny Kolumny pakowane Kolumny bezspiekowe Kolumny monolityczne Złoża monolityczne polimerowe Złoża monolityczne krzemionkowe Złoża monolityczne organiczno-nieorganiczne (PSG) Kolumny otwarte Miejsce CEC we współczesnych technikach separacyjnych Literatura ELEKTROCHROMATOGRAFIA PLANARNA. Adam Chomicki, Tadeusz Dzido, Paweł Płocharz, Beata Polak Wprowadzenie Rozwój metody Komory do elektrochromatografii planarnej ciśnieniowej Zalety i wady elektrochromatografii planarnej ciśnieniowej Literatura Rozdział 10 ELEKTROFOREZA W UKŁADACH NIEWODNYCH Michał Szumski, Bogusław Buszewski Stosowane rozpuszczalniki Rozdzielanie w kapilarach o większych średnicach Rozdzielanie dużych cząsteczek nierozpuszczalnych w wodzie Rozdzielanie związków nie obdarzonych ładunkiem Rozdzielanie związków optycznie czynnych Podsumowanie Literatura

6 TECHNIKI ELEKTROMIGRACYJNE Rozdział 11 METODY ZATĘŻANIA ANALITÓW W KAPILARZE Paweł Kubalczyk, Edward Bald Wprowadzenie Zatężanie analitów w kapilarnej elektroforezie strefowej Spiętrzanie ze wzmocnieniem pola Spiętrzanie na drodze wprowadzania próbki ze wzmocnieniem pola Spiętrzanie z dużą strefą próbki Spiętrzanie ze wzmocnieniem pola na drodze manipulacji ph Spiętrzanie według mechanizmu przejściowej izotachoforezy Spiętrzanie według mechanizmu pseudo przejściowej izotachoforezy Spiętrzanie na drodze dynamicznego skrzyżowania ph Zatężanie poprzez przeciwprądowe gradientowe ogniskowanie Zatężanie próbki w micelarnej elektrokinetycznej chromatografii Spiętrzanie ze wzmocnieniem pola Zmiatanie Spiętrzanie z wysokim stężeniem soli Elektrokinetyczne wprowadzanie próbki Spiętrzanie na drodze wprowadzania próbki ze wzmocnieniem pola Podsumowanie Literatura Rozdział 12 ROZDZIELANIE STEREOIZOMERÓW Piotr Wieczorek Mechanizm rozdzielania Selektory chiralne Cyklodekstryny Chiralne etery koronowe Chiralne surfaktanty Makrocykliczne antybiotyki Chiralne kompleksy metali Naturalne i syntetyczne polimery Zastosowanie technik elektromigracyjnych w analizie stereoizomerów Podsumowanie Literatura

7 Rozdział 13 SYSTEMY LAB-ON-A-CHIP DEDYKOWANE INŻYNIERII KOMÓRKOWEJ Elżbieta Jędrych, Aleksandra Rakowska, Zbigniew Brzózka Miniaturyzacja Techniki analityczne w miniaturyzacji Hodowle komórkowe Mikrosystemy w inżynierii komórkowej Projektowanie i wykonanie mikrosytemów Materiały konstrukcyjne Technologia wykonania mikrosystemu Odlewanie (odtwarzanie) Odciskanie Metoda wtrysku Mikroobróbka laserowa Mikrofrezowanie Uszczelnianie mikrosystemów Istotne parametry mikroukładów do hodowli komórkowej Geometria mikrosystemu Sterylizacja i warunki środowiskowe Przepływ substancji Inne parametry Hodowla komórkowa w mikroskali Testy cytotoksyczności w mikroukładach Literatura Rozdział 14 ZASTOSOWANIE TECHNIK ELEKTROMIGRACYJNYCH W PRAKTYCE METABOLOMIKA ZASTOSOWANIE TECHNIK ELEKTROMIGRACYJNYCH W POSZUKIWANIACH BIOMARKERÓW. Michał Markuszeski, Małgorzata Waszczuk-Jankowska, Wiktoria Struck, Piotr Kośliński Oznaczanie nukleozydów w próbkach biologicznych jako markerów kancerogenezy.318 Micelarna chromatografia elektrokinetyczna Wybór metody detekcji Elektrochromatografia kapilarna Bioinformatyczne metody analizowania danych elektroforetycznych Oznaczanie związków pterynowych jako biomarkerów kancerogenezy Literatura

8 TECHNIKI ELEKTROMIGRACYJNE TECHNIKI ELEKTROMIGRACYJNE W OZNACZANIU MIKROORGANIZMÓW. Ewelina Dziubakiewicz, Bogusław Buszewski Literatura ZASTOSOWANIE TECHNIK ELEKTROMIGRACYJNYCH W ANALIZIE ŻYWNOŚCI. Piotr Wieczorek, Magdalena Ligor, Bogusław Buszewski Polifenole Barwniki Witaminy Dodatki do żywności Aminokwasy, peptydy, białka Węglowodany Kwasy nukleinowe Aminy biogenne, naturalne toksyny i inne zanieczyszczenia Pestycydy Antybiotyki Podsumowanie Literatura ZASTOSOWANIE TECHNIK ELEKTROMIGRACYJNYCH W ANALIZIE ŚRODOWISKOWEJ. Edward Bald, Paweł Kubalczyk, Sylwia Studzińska, Bogusław Buszewski Wprowadzenie Detektory Zatężanie analitów w próbce Mikroczipy Oznaczanie zanieczyszczeń środowiska Pestycydy Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne Fenole Aminy Kwasy karboksylowe Materiały wybuchowe Leki Ciecze jonowe Podsumowanie Literatura Akronimy i skróty Skorowidz Prawa autorskie