項目二　電泳技術

一、基本原理

帶電粒子在外加電場中，向著與其電性相反的電極方向移動的現(xiàn)象稱為電泳。利用電泳現(xiàn)象將混合物中各組分進行分離、鑒定的技術稱為電泳技術。由于混合物中各組分所帶電荷性質、電荷數(shù)量以及相對分子質量的不同，在同一電場的作用下，各組分泳動的速度也各異。因此，在移動一段時間后各組分便會集中到確定的位置上，呈現(xiàn)一條致密的區(qū)帶，從而達到分離鑒定各組分的目的。

二、相關概念

帶電粒子所帶電荷的多少取決于分子性質及其所在介質的pH值及其組成。在電場中，假設帶電粒子為球形且服從Stoke定律，帶電粒子在電場中的電泳速度為：

式中：r為質點半徑；η為介質黏滯系數(shù)；v為質點移動速度；Q為帶電粒子的電量；E為電場強度。

為區(qū)別不同帶電粒子的電泳特征，常采用電泳遷移率表示。電泳遷移率（u）表示單位電場強度下的電泳速度，粒子的遷移率在一定條件下取決于粒子本身的性質，即其所帶電荷及大小和形狀。

三、影響帶電粒子移動速度的因素

1.待分離大分子的性質

待分離大分子所帶的電荷、分子大小和形狀都可影響電泳遷移率，分子帶的電荷量越多，直徑越小，形狀越接近球形，則其電泳遷移速度越快。

2.緩沖液pH值和離子強度

緩沖液pH值距離待分離粒子等電點越遠，粒子所帶凈電荷量就越大，電泳的速度也就越大。但是pH值過高或過低易引起生物分子變性，緩沖液通常要保持一定的離子強度。離子強度過低，則緩沖能力差，不易維持pH值恒定；離子強度過高，在待分離粒子周圍形成較強的帶相反電荷的離子擴散層（即離子氛），從而降低了粒子的帶電量，使電泳速度減慢。一般所用離子強度在0.02～0.2之間。

3.電場強度

電場強度過高，易產(chǎn)熱，樣品和緩沖液擴散增加，條帶增寬，生物分子易變性；電場強度過低，電泳時間延長，樣品易擴散。當需要增大電場強度以縮短電泳時間時，須附有冷卻裝置。

4.電滲

電滲是指在電場中液體對固體支持物的相對移動。當電滲方向與電泳方向一致時，會加快顆粒泳動速度；反之，當兩者方向相反時，會減慢顆粒泳動速度。

5.支持介質的篩孔

支持介質的篩孔越小，則顆粒在移動的過程中所受到的阻力也就越大。

四、電泳分類

（1）按支持介質的不同可分為：紙電泳（paper electrophoresis）、醋酸纖維薄膜電泳（cellulose acetate electrophoresis）、瓊脂糖凝膠電泳（agarose gel electrophoresis）、聚丙烯酰胺凝膠電泳（polyacrylamide gel electrophoresis，PAGE）、SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS－PAGE）。

（2）按支持介質的裝置形式不同可分為：水平式電泳、垂直板式電泳、垂直盤式電泳。

五、操作

電泳的一般操作程序包括支持介質的準備、加樣、電泳、固定、染色、脫色、定性觀察及定量觀察等過程。