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 :
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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1. Aperçu général
L'électrophorèse capillaire CE (Capillary Electrophoresis) occupe une place particulière dans le panel des techniques séparatives et peut être considérée sous de nombreux aspects comme une technique hybride entre la chromatographie et l'électrophorèse sur gel.
Depuis les premiers travaux réalisés par Hjerten dans des capillaires de 0,3 mm de diamètre interne, cette technique a pris un essor considérable avec l'utilisation de capillaires de diamètres plus réduits (75 μm) grâce aux travaux de Jorgenson et al. au début des années 1980, qui ont rendu possible le développement d'appareils commerciaux.
Ces appareils sont des systèmes totalement intégrés, généralement constitués d'un capillaire de séparation dont les extrémités sont immergées dans des réservoirs contenant un électrolyte, de deux électrodes, plongeant également dans ces réservoirs et alimentées par un générateur de haute tension, d'un système d'injection des échantillons (§ 3) et d'un système de détection, optique la plupart du temps (figure 1).
Ces appareils n'ont depuis cessé d'évoluer. Les possibilités de couplage à des détecteurs externes ont multiplié le champ des détections possibles. Parmi celles-ci, on peut notamment citer la spectrométrie...
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Aperçu général
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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