Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L'électrophorèse capillaire est une technique séparative, souvent commercialisée sous forme d'instruments où l'ensemble des étapes, incluant injection des échantillons, séparation et détection, généralement optique, sont totalement intégrées. L'attrait suscité par sa version miniaturisée plus récente est notamment dû à la perspective d'analyses très rapides et de développements de laboratoires sur puce. Ce changement d'échelle n'est cependant pas sans conséquence, notamment sur les étapes d'injection et de détection, qui font appel à d'autres technologies.
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Capillary electrophoresis is a separation technique, often marketed in the form of instruments whose stages, including sample injection, separation and detection, generally optical, are fully integrated. The attraction of the latest miniaturized version is notably due to the prospect of very rapid analysis and development of labs on chips. This scaling is not without consequence, in particular on injection and detection stages, which use other technologies.
Auteur(s)
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Agnès HAGÈGE : Chargée de recherche CNRS à l'Institut de Biologie Environnementale et de Biotechnologie, UMR 7265 CNRS-CEA-Aix-Marseille et SBTN, CEA Marcoule
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Thi Ngoc Suong HUYNH : Diplômée de la faculté de pharmacie de Hô Chi Minh-ville (Vietnam) Doctorante au Service de Biochimie et de Toxicologie Nucléaire, CEA Marcoule -
INTRODUCTION
L'électrophorèse capillaire est une technique séparative basée sur la migration d'espèces chargées dans un champ électrique, en fonction de leur mobilité électrophorétique.
Elle ne nécessite que de très petites quantités d'échantillon et offre comme avantage une grande efficacité de séparation mais également un faible coût de fonctionnement associé à un faible volume de déchets générés.
Elle est aujourd'hui reconnue comme une technique séparative à part entière et intégrée à de nombreuses plateformes d'analyse dans les domaines pharmaceutique, biomédical, environnemental... et est applicable à la séparation de composés très variés, allant des petits ions inorganiques aux macromolécules biologiques (sucres, protéines, ADN...).
Une part importante de son implantation est due à son appareillage relativement simple, ne présentant que peu de parties mobiles, la rendant de ce fait adaptée à une miniaturisation. Grâce à ces caractéristiques, son intégration au sein de laboratoires sur puce a suscité un engouement considérable dans le domaine de l'analyse.
Par ailleurs, les développements instrumentaux sans cesse réalisés ont permis d'accroître ses performances et ses possibilités. À ce titre, le couplage avec la spectrométrie de masse peut être considéré comme une avancée déterminante dans l'expansion de cette technique.
Le but de cet article est de donner un aperçu global de l'appareillage utilisé en électrophorèse capillaire et d'en détailler les principaux composants et de mentionner les configurations les plus utilisées et les nombreuses évolutions, notamment dans le domaine de la détection. Une part importante est consacrée à la miniaturisation de cette technique.
Cet article fait partie d'une série dédiée à l'électrophorèse capillaire :
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KEYWORDS
state of art | instrumentation | environment | analytical chemistry
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 2003 par Myriam TAVERNA, Isabelle LE POTIER, Philippe MORIN
DOI (Digital Object Identifier)
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Injection2. Séparation
2.1 Supports de séparation
Comme son nom l'indique, les séparations sont en général réalisées dans des canaux de dimensions capillaires. Les supports classiques sont généralement des tubes de silice fondue mais plus récemment les puces se sont développées et constituent une véritable avancée, notamment en termes de rapidité d'analyse (figure 2).
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Les capillaires sont le plus souvent constitués de silice fondue, revêtus d'une couche de polyimide afin d'en assurer la flexibilité. Leurs dimensions sont en général comprises entre 10 et 100 cm de longueur et 20 à 75 μm de diamètre interne.
Ce type de capillaire est utilisé dans de nombreuses d'applications. Néanmoins, certaines études mentionnent l'intérêt de capillaires qui vont différer de par leur géométrie, la nature du revêtement externe ou encore celle de leur surface interne.
Ainsi, des capillaires à section carrée ou rectangulaire ont été utilisés en raison de leur meilleure capacité à dissiper la chaleur et des plus faibles distorsions optiques engendrées par les surfaces planes mais leur emploi reste anecdotique.
Des revêtements externes autres que le polyimide tels que les fluoropolymères (Téflon®AF) permettent de disposer de capillaires totalement transparents aux UV. Ce type de capillaire est devenu très populaire avec le développement des techniques électrochromatographiques et permet la synthèse de la phase stationnaire directement in situ par des réactions de polymérisation photo-initiées.
La surface interne des capillaires de silice est constituée de silanols dont l'ionisation permet de générer un flux électroosmotique dirigé vers l'anode. Ce dernier joue un rôle primordial dans le processus de séparation et doit être optimisé afin d'améliorer la sélectivité, de réduire les temps d'analyse mais aussi d'éliminer l'adsorption de certains composés à la surface de ces silanols. Une des options consiste à greffer chimiquement ces silanols. Différents protocoles ont été élaborés en fonction de la nature du greffon.
Ceux-ci...
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Séparation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TAVERNA (M.), LE POTIER (I.), MORIN (Ph.) - Électrophorèse capillaire : Appareillage. - Techniques de l'Ingénieur [P 3 366] (2003).
-
(2) - HJERTEN (S.) - Free zone electrophoresis. - Électrophorèse de zone. Chromatographic reviews, 9, p. 122-219 (1967).
-
(3) - JORGENSON (J.W), LUKACS (K.D.) - Zone Electrophoresis in Open-Tubular Glass Capillaries. - – Électrophorèse de zone dans des capillaires ouverts en verre. Analytical chemistry, 53, p. 1298-1302 (1981).
-
(4) - BREADMORE (M.C.) - Capillary and microchip electrophoresis : Challenging the most common conceptions. - Électrophorèse capillaire et sur micro-puce : Remise en cause des idées les plus répandues. Journal of chromatography A, 1221, p. 42-55 (2012).
-
(5) - CIFUENTES (A.), CANALEJAS (P.), DIEZ-MASA (J.C.) - Preparation of linear polyacrylamide-coated capillaries : Study of the polymerization process and its effect on capillary electrophoresis performance. - Préparation de capillaires greffés par du polyacrylamide...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Agilent Technologies (appareillage conventionnel) http://www.chem.agilent.com
Applied Biosystems (appareillage conventionnel) http://www.appliedbiosystems.com
Beckman Coulter (appareillage conventionnel) http://www.beckmancoulter.com
Perkin Elmer (appareillage conventionnel) http://www.perkinelmer.com
CE Resources (appareillage portable) http://www.ce-resources.com
Micralyne (puces) http://www.micralyne.com
Microfluidic Chipshop (puces) http://www.microfluidic-chipshop.com
Micronit Microfluidics (puces) http://www.micronit.com
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