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为解决毛细管电泳（CE）手动进样问题，研究人员开发新型压力驱动自动进样器，性能佳且成本低。
在科学研究的微观世界里，分析仪器如同神奇的 “放大镜”，帮助科学家们探索物质的奥秘。毛细管电泳（Capillary Electrophoresis，CE）就是这样一种强大的分析技术，它能对从微小离子到庞大的生物大分子进行研究。然而，在这个看似完美的技术背后，却隐藏着一些不为人知的 “小麻烦”。
传统的 CE 进样方式，就像是手工绘制精密图案，误差较大。手动虹吸进样，操作步骤难以精确控制，导致进样误差在 5 - 10%；电动进样在处理不同电导率的样品时，准确性大打折扣，就像一把 “失灵的尺子”。为了克服这些问题，科学家们纷纷行动起来，就像勇敢的探险家寻找宝藏一样，不断探索更精准、更高效的进样方法。
此次研究由来自国外的研究人员开展，他们的成果发表在《Analytica Chimica Acta》上。研究人员致力于开发一种新型的自动进样器，以减少毛细管电泳中的手动操作，提高分析的准确性和效率。最终，他们成功开发出一款采用压力驱动流体动力学进样的自动进样器，为毛细管电泳技术带来了新的突破。
这项研究成果意义重大。它不仅提高了毛细管电泳分析的准确性和效率，还降低了成本，使得更多科研人员能够使用这项技术。而且，该自动进样器体积小巧，具有集成到便携式仪器中的潜力，就像给毛细管电泳技术装上了 “移动的翅膀”，让它能在更广泛的领域中发挥作用。
研究人员在开展研究时，主要用到了以下关键技术方法：
- 构建 CE 系统：通过改造先前发表的低成本仪器，构建了包含气动系统、高压模块和检测系统的 CE 系统，用于控制液体流动、提供高压和检测信号。
- 设计自动进样器：使用步进电机、针模块、样品转盘等组件设计自动进样器，实现样品的自动进样和冲洗功能。
- 优化分析条件：对电泳条件和样品制备方法进行优化，包括选择合适的背景电解质（BGE）、冲洗和平衡毛细管的方法等。
下面来看看具体的研究结果：
- 自动进样器设计：新型自动进样器采用旋转六位置样品盘，通过步进电机实现旋转和线性运动，完成样品的选取和进样。样品瓶密封，利用不同压力进行毛细管冲洗（4 bar）和样品进样（0.6 bar）。该设计不仅减小了设备整体尺寸，还实现了多个样品的自动进样。
- 进样参数研究：以含有钠、钙、镁离子的溶液为模型样品，优化进样时间和压力。研究发现，增加进样时间虽能提高信噪比，但会降低分辨率，需要找到平衡两者的最佳条件。最终确定 0.6 bar 的压力和 3 - 590 ms 的进样时间为最佳参数。
- 性能评估：
- 进样精度：通过测定同一瓶内和不同瓶间进样的重复性，评估进样性能。结果显示，迁移时间、峰面积和分辨率的相对标准偏差（RSD%）均较低，表明进样精度高。
- 残留、峰效率和检测限：评估自动进样器的潜在残留，发现中间分析背景电解质溶液时无明显峰，说明残留可忽略不计。同时，峰效率与其他报告结果相当，检测限（LOD）和定量限（LOQ）与先前类似系统相近。
- 矿泉水分析：使用该系统分析商业矿泉水样品，检测出其中阳离子的浓度。结果与标签上的浓度相符，表明该系统可用于实际样品分析。
研究结论表明，该自动进样器成功实现了毛细管电泳的自动进样，减少了手动操作，提高了分析的准确性和效率。其性能与商业 CE 仪器相当，但成本更低，约为 1100 欧元。此外，该自动进样器体积小巧，可容纳六个样品瓶，必要时还可增加数量。这一成果为毛细管电泳技术的发展注入了新的活力，推动了相关领域的科学研究和实际应用。未来，随着技术的不断进步，相信毛细管电泳技术将在更多领域展现其独特的魅力，为人类探索微观世界带来更多惊喜。
