В Институте аналитического приборостроения РАН разработана серия приборов ВЭКЭ «Нанофор». На рис. 1.2 представлена упрощенная схема прибора для ВЭКЭ.
Прибор капиллярного электрофореза (ПКЭ) содержит следующие основные функциональные устройства.
— высоковольтный источник, обеспечивающий стабилизацию высокого напряжения в пределах 2-30 кВ и тока от 0 до 200 мкА на уровне 0.02 % за 1 час.
— гибкий кварцевый капилляр с внутренним диаметром 30100 мкм и длиной 10-100 см, помещенный в термостатируемую (10-50 °С) кассету. В кассете имеется устройство фиксации капилляра в световом «окне детектирования».
Рис. 1.2. Схема прибора капиллярного электрофореза.
1 — источник высокого напряжения, 2 — капилляр, 3 — детектор, 4 — амперметр, 5 — электродные сосуды, 6 — электроды
3 — детектор, имеющий измерительный и опорный каналы, сигналы которых U1 и U2 используются для регистрации и вычисления оптической плотности А исследуемой смеси веществ. Для этого с помощью интегрирующего аналого-цифрового преобразователя и микропроцессорного устройства сигналы U1 и U2 преобразуются в цифровую форму, и в реальном времени вычисляется оптическая плотность А:
A = lg(U 1 / U2) (1.21)
или ее изменение по отношению к начальному значению
ДА = lg[(U -AU)/UJ. (1.22)
4 — амперметр.
5 — электродные сосуды с платиновыми электродами, один из которых заземлен через амперметр, а второй находится под напряжением. Пробирки с пробами и буферными растворами располагаются на позиционере, управляемом в автоматическом режиме. Пневматическое подъемное устройство поочередно герметично прижимает пробирки к держателю кассеты с капилляром, при этом начальный участок капилляра и высоковольтный электрод погружаются в рабочий буферный раствор. Прибор имеет систему регистрации и обработки информации с помощью ЭВМ типа IBM РС. Разработан пакет программ управления прибором, сглаживания шумов, оцифровки и выделения пиков, хранения и вывода на печать электрофореграмм. Разработаны методики анализа смесей белков, нуклеиновых кислот, электролитов (катионов и анионов).
Современные ПКЭ обеспечивают 0.5-1.0 % воспроизводимость времен удержания, 1-3 % воспроизводимость сигнала детектора. Время регистрации электрофореграммы составляет от десятков секунд до десятков минут.