Leyu入口:电泳原理

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  毛细管电泳原理及分析策略 一、毛细管电泳的基础原理 电泳是指电解质中带电粒子在电场力作用下，以不同的速度向电荷相反方向迁移的现象。 高效毛细管电泳（HPCE），是指离子或带电粒子以毛细管为分离室，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间迁移速度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析技术。由于毛细管内径小，表面积和体积的比值大，易于散热，因此毛细管电泳能够大大减少焦耳热的产生，这是与传统电泳技术的根本区别。 实际上包含电泳、色谱及其相互交叉的内容，是分析科学中继高效液相色谱之后的又一重大进展，它使得分离分析科学从微升级水平进入到纳升级水平，并使得细胞的分析，乃至单分子的分析成为可能。尤其是对样品珍贵，取样极少的生物大分子，毛细管电泳具有绝对的优势。其突出特点是： （1）所需样品量少； （2）分析速度快，分离效率高，分辨率比较高，灵敏度较高； （3）分离模式多，开发分析方法容易； （4）溶剂用量少，经济、环保； （5）应用场景范围极广。 毛细管电泳技术可用于分离分析多种组分，如核酸/核苷酸、蛋白质/多肽/氨基酸、糖类/糖蛋白、酶、碱氨基酸、微量元素、小的生物活性分子等的快速分析，以及DNA序列分析和DNA合成中产物纯度测定等，还可用于碱性药物分子及其代谢产物、无机及有机离子/有机酸、手性化合物、单细胞分析、药物与细胞的相互作用和病毒的分析。 毛细管电泳依分离模式不同，可分为：毛细管区带电泳（CZE）、毛细管胶束电动色谱（MECC/MCKC）、毛细管凝胶电泳（CGE）、毛细管等电聚焦（cIEF）、亲和毛细管电泳（ACE）、毛细管电色谱（CEC）。下面以最常用的毛细管区带电泳（CZE）为例，探讨毛细管电泳原理及分析策略。

  无论是DNA电泳图片还是RNA电泳图片，或者是蛋白的凝胶电泳图片包括Western blot膜、或者是化学发光膜图片，在图像分析的角度来看，都是同样的一种条带光密度分析的问题。 分析电泳条带有专门的一类图像分析软件。常见的是Bandscan, Quantity One, 由各个凝胶电泳成像系统厂商自己编制的软件就更多了。我喜欢用的是Labworks, 是UVP公司生产的凝胶电泳成像系统上配用的拍摄与分析软件，实际上就是传说中大名鼎鼎的gel-pro。这个软件可以看作是Image-pro plus应用在电泳条带分析上的专业版。所以用惯了IPP后对gel-pro就会感觉很熟悉。很快就能学会使用。现在UVP已经不使用labworks了，另弄了一个visionworks软件，用起来就是没gel-pro舒服。实际上所有的电泳条带分析软件在分析原理与功能上都没什么差别。只是软件界面与操作程序上各有不同。所以，了解了条带的分析原理后也就能自己学会各种软件的使用了。 分析电泳条带也是从拍摄电泳照片开始的。用平时玩的数码相机拍摄的电泳条带一般不能用来进行定量的分析。而一定要使用专门的拍摄设备。大家一般称它为“凝胶成像系统”。它集中了观察，拍摄与分析凝胶的所有功能。 一个凝胶成像系统包括了三个部分，暗箱，相机与电脑上的控制分析程序。让我们从使用成像系统的操作方法中来了解如何正确地拍摄与分析凝胶吧。 0

  高效毛细管电泳的基础原理 高效毛细管电泳（high performance capillary electrophoresis，HPCE）是近年来发展起来的分离、分析技术，它是凝胶电泳技术的发展，是高效液相色谱分析的补充。该技术可分析的成分小至有机离子、大至生物大分子如蛋白质、核酸等。可用于分析多种体液样本如血清或血浆、尿、脑脊液及唾液等，HPLC分析高效、快速、微量。 电泳迁移 不同分子所带电荷性质、多少不同，形状、大小各异。一定电解质及PH的缓冲液或其它溶液内，受电场作用，样本中各组分按一定速度迁移，从而形成电泳。 电泳迁移速度(v)可用下式表示： 其中E为电场强度(E＝V/L，V为电压，L为毛细管总长度)。u为电泳淌度。 电渗迁移 电渗迁移指在电场作用下溶液相对于带电管壁移动的现象。特殊结构的熔合硅毛细管管壁通常在水溶液中带负电荷，在电压作用下溶液整体向负极移动，形成电渗流。带电微粒在毛细管内实际移动的速度为电泳流和电渗流的矢量和。分析化学博客-jl2~d d& 6}8eE4B3q5T I5U0 分离分析类型 B&uL+\$C0①毛细管区带电泳（capillaryzoneelectrophoresis，CZE）；②毛细管等速电泳（capillary chromatography，CITP）； ③毛细管胶速电动色谱（miceller electrokinetic capillary chromatography，MECC）； ④毛细管凝胶电泳（capillary gelelectrophoresis，CGE）； ⑤毛细管等电聚焦（capillary isoelectric focusing ，CIEF）。 毛细管区带电泳（CZE）为HPCE的基本操作模式，一般都会采用磷酸盐或硼酸盐缓冲液，实验条件包括缓冲液浓度、ｐＨ值、电压、温度、改性剂（乙腈、甲醇等），用于对带电物质（药物、蛋白质、肽类等）分离分析，对于中性物质没办法实现分离。毛细管胶束电动色谱（MECC）为一种基于胶束增溶和电动迁移的新型液体色谱，在缓冲液中加入离子型表面活性剂作为胶束剂，利用溶质分子在水相和胶束相分配的差异进行分离，拓宽了CZE的应用场景范围，适合于中性物质的分离，亦可区别手性化合物，可用于氨基酸、肽类、小分子物质、手性物质、药物样品及体液样品的分析。毛细管等速电泳（CITP）采用先导电解质和后继电解质，构成不连续缓冲体系，基于溶质的电泳淌度差异进行分离，常用于离子型物质（如有机酸），并因适用较大内径的毛细管而可用于微制备，但本法空间分辨率较差。毛细管等电聚焦电泳（CIEF）用于具兼性离子的样品（蛋白质、肽类），等电点仅差0.001可分离的物质。毛细管凝胶电泳（CGE）依据大分子物质的分子量大小进行分离，大多数都用在蛋白质、核苷酸片段的分离。此外，还有毛细管电色谱（CEC）及非水毛细管电泳（CNACE），用于水溶性差的物质和水中难进行反应的分析研究。CZE和MECC用得较多，本文以两种方法为例来说明HPLC的原理。

  该活动将分为5个系列，系列之间的关系或为递进关系或为并列关系，每周一个系列，形式不定。如为竞猜形式则以多对多得不对不得为原则，竞猜期一个星期，一星期后将公布答案竞猜结束。 CE基础知识系列（2）：各种电泳模式的分离原理 以下给出不同电泳模式的分离原理，请大家回答对应的分离模式及其英文缩写 （1）按电质比不同进行分离，在电渗流的作用下，所有组分均向负极移动，正离子移动速度最快，中性粒子次之，负离子最慢。 （2）往缓冲溶液中添加一定浓度的表面活性剂以形成胶束，溶质基于在水相和胶束相之间的分配系数不同而得到分离，可以使离子型化合物和中性物质同时得到分离。该方法1984年由Jerabe首先提出。 （3）利用某些两性电介质的支持物质在电场中形成pH梯度，使具有两性电介质的蛋白质顺着这一梯度迁移到相当于它们等电点的那个位置，并在该点停下，由此产生一种非常宽的聚焦区带，并使不同等电点的蛋白质聚集在不同的位置上。 （4）凝胶电泳是用凝胶物质作为支撑物进行分离的区带电泳。凝胶是一种固态分散体系，它具有多孔性，具有类似于分子筛的作用。被分离物在通过装入毛细管的凝胶时，按照各自分子的体积大小逐一分离，分子体积大的首先被分离出来，其后是较小的分子。根据介质的物理形态，分为毛细管凝胶电泳和毛细管午觉筛分电泳两类。两者均以样品分子大小为分离基础。 （5）在毛细管内壁涂布或在凝胶中加入亲和配基，在电泳过程中具有生物专一性亲和力的两种分子受体(receptor)和其配体(ligand)间发生了特异性相互作用，形成了受体－配体复合物，由此达到分离。 （6）以电渗流为驱动力，根据样品中各组分在固定相和流动相间分配系数的差异和电场中迁移速率的不同而实现分离。是micro-HPLC和CE的结合。 （7）采用先导电解质和后继电解质，使溶质按其电泳淌度不同得以分离，可以对溶剂中带电的物质进行定性定量分析和纯物质的微制备。 上期主题： CE基础知识系列（1）：CE电泳模式 下期预告： CE基础知识系列（3）：各种电泳模式的应用 本期答案：1.区带电泳CZE， 2. 胶束电动色谱 MEKC， 3. 等电聚焦电泳CIEF， 4. 凝胶电泳CGE， 5. 亲和毛细管电泳ACE， 6. 毛细管电色谱CEC， 7. 等速电泳CITP

  高效毛细管电泳基础原理高效毛细管电泳基本装置如下图 在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移的现象，称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不同，迁移速率不同可实现分离。高效毛细管电泳是在经典电泳分离法于20世纪、九十年代加快速度进行发展起来的新技术。 经典电泳分离法的不足：所用分离柱的柱较短，柱径大，分离效率不高（远低于HPLC），温度影响 大。在九十年代出现的高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进： 一是采用了0.05mm内径的毛细管； 二是采用了高达数千伏的电压。 讨论： （1）毛细管的采用使产生的热量能够较快散发，大大减小了温度效应，使电场电压可以很高。 （2）电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小，柱长增加， （3）高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔板数高达几十万块/米，特殊柱子可以达 到数百万。电泳现象与电渗流现象：电泳现象： 带电离子在电场作用下的迁移，速度ν电泳 电渗流现象： 玻璃表面存在硅羟基, pH3时, 形成双电层，在高电场的作用下引起柱中的溶液整体向负极移动，速度ν电渗流。 电泳现象和电渗流现象如图所示分离过程： 电场作用下，柱中出现电泳现象和电渗流现象。带电粒子的迁移速度 =电泳和电渗流两种速度的矢量和。正离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出；中性粒子：无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出；阴离子：两种效应的运动方向相反，ν电渗流 ν电泳时,阴离子在负极最后流出,在这种情况下,不仅能按类分离,除中性粒子外,同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被相互分离。

  深入了解全自动 Auto2D® 2-D 电泳仪的工作原理后，我对其性能优势有了更深刻的认识。它基于二维电泳技术，第一维等电聚焦利用蛋白质等电点的差异，在具有 pH 梯度的凝胶中进行分离，使蛋白质聚焦到其等电点位置；第二维 SDS-PAGE 电泳则根据蛋白质分子量的大小，在垂直方向上进一步分离。仪器通过精确控制电场强度、温度、缓冲液组成等条件，确保蛋白质在二维平面上得到高分辨率的分离。其配备的先进的冷却系统和电源供应系统，能确保电泳过程中温度和电场的稳定性，来提升蛋白质分离的重复性和准确性。这种基于精细物理化学原理的设计，为蛋白质组学研究提供了强大的技术上的支持，使我能够深入探究蛋白质的复杂组成和变化，为生命科学领域的发展做出贡献。

  Agilent 4200 TapeStation 基于毛细管电泳原理工作。样本被加载到预制胶卡带的毛细管中，在电场作用下，核酸分子依据其大小和电荷特性在凝胶介质中进行迁移。仪器通过检测窗口实时监测核酸分子的迁移情况，并利用荧光标记技术对不同大小的核酸片段进行识别和分析。其独特的卡带式设计保证了每次电泳的一致性和稳定能力，同时微流控技术的应用使得样本的进样和分离更精准高效。这种工作原理结合先进的光学检测系统，能快速、准确地提供核酸样本的片段大小分布、浓度以及完整性等信息，为基因组学、转录组学等研究领域的核酸质量控制和分析提供了关键的技术上的支持，帮助科研人员更好地了解核酸样本的特性，从而优化后续的实验流程和数据分析。

  Agilent 4150 TapeStation 基于成熟的毛细管电泳原理运行。核酸样本被加载到预制胶卡带内的毛细管通道中，在稳定的电场作用下，核酸分子依据自身大小和电荷特性在凝胶介质中迁移。仪器内置的光源激发核酸分子上的荧光标记，通过精密的光学系统实时监测核酸分子的迁移过程，并将荧光信号转化为电信号传输给数据处理单元。其独特的卡带式设计保证了毛细管内环境的一致性和稳定能力，确保每次电泳条件相同，从而使核酸迁移行为具有高度重复性。这种原理结合先进的检测技术，能快速准确地获取核酸样本的片段大小、浓度和完整性等关键信息，为核酸相关的各类研究和应用，如二代测序文库质量控制、PCR 产物鉴定等，提供了坚实的技术基础，帮助科研人员进一步探索核酸样本特性，为后续实验决策提供有力依据。

  市售几款基于毛细管电泳原理的核酸分析仪的比较 1.毛细管电泳原理及发展史 毛细管电泳(capillary electrophoresis， CE)，又叫高效毛细管电泳(HPCE)是利用带电性不同的粒子在电场中迁移，在泳动过程中物质的各组分被分离。被分离物质的迁移率取决于分子的结构、形状和电荷数量等因素，同时受溶液pH值、离子强度、粘度和两性电解质因素的影响。是近年来发展最快的分析方法之一。 1981年Jorgenson和Lukacs首先提出在75μm内径毛细管柱内用高电压进行分离，创立了现代毛细管电泳。1984年Terabe等建立了胶束毛细管电动力学色谱。1987年Hjerten建立了毛细管等电聚焦，Cohen和Karger提出了毛细管凝胶电泳。1988～1989年出现了第一批毛细管电泳商品仪器。从此，由于CE符合了以生物工程为代表的生命科学各领域中对多肽、蛋白质(包括酶，抗体)、核苷酸乃至脱氧核糖核酸(DNA)的分离分析要求，得到了迅速的发展。 2.传统电泳的不足及毛细管电泳的优点 经典电泳技术虽然对生物化学的发展起了重要的推动作用，但是传统的电泳存在诸多弊端如解析度不佳、灵敏度差、重現性差、、电泳中的有害于人体健康的物质核酸染料废弃物处理麻烦、定量困难、各式药品保存及品质管理复杂、多样仪器操作及管理:配胶/制胶/电泳/UV灯/照相/软件分析等 、人工判读没有统一标准、后续资料处理复杂、资料保存困难，已经很难满足现代生命科学研究的要求。 随着科学技术的进步基于毛细管电泳技术新仪器设施也被广泛的研发出来，其克服了传统凝胶电泳实验的一些弊端，具有高通量、高分辨率、高灵敏度、全自动、标准化、无污染等优点，赋予了其强大的检测分析功能，帮助科研工作者提高效率，及研判实验的准确性。 3. 几款核酸分析仪的比较 现在市面上比较流行的利用毛细管电泳技术对dsDNA、RNA进行分离的核酸分析仪有安捷伦公司的2100生物分析仪、凯杰公司的QIAxcel系统、伯乐公司的Experion系统还有来自祖国宝岛台湾光鼎公司的Qsep100系统。虽然他们都是基于毛细管电泳的原理设计的，但是每个机器的具体性能都不完全一样，下面我们来逐一针对他们的具体性能给大家进行一个详细的分析。 3.1应用场景范围 首先我们先从大的应用和实验目的入手，凡是我们的实验手段是使用传统电泳的方法去检测dsDNA和RNA为目的，像遗传分析研究：PCR产物/酶切产物尤其是多重PCR产物检测、SSR、RFLP、STR、基因组缺失/扩增分析、图位克隆等。QC质量检验: 质粒，Gemonic DNA，DNA ladder，引物等质量检验。医学研究检测部门：定性PCR或SSR为基础的遗传性疾病研究及检测。 基因表达研究：RNA定性定量检测、cDNA文库构建、克隆鉴定等。 基因芯片实验室：RNA分析和定量、判断cRNA和cDNA扩增反应的有效性，能够在一定程度上帮助基因芯片实验室做DNA/RNA定性和定量分析。以上四款核酸分析系统都可以被用来让我们代替传统的电泳的功能，仅仅是看哪款机器更对自己最合适的实验目的。其中在这四款机器中，安捷伦公司的2100生物分析仪、伯乐公司的Experion系统能适用于DNA、RNA、Protein的分析；而凯杰公司的QIAxcel系统还有台湾光鼎的Qsep100系统适用于DNA、RNA的分析。 3.2检验测试范围及通量 四款机器在对检测片段范围的没有太大的差异，大多分布在在15bp-12k之间。在检测的通量方面，2100生物分析仪和Experion系统是比较低的，最多每次检测12个样本量；QIAxcel系统最多可以检测96个样本，卡夹基于高通量的设计，为了是使用更合理和更经济，每次建议上样量应为12个样本的倍数；而Qsep100系统采用是单卡夹上样设计，使得检测样本的通量更灵活，1-108个样本检测都是可以。 3.3检测时间 检测的时间上，2100生物分析仪和Experion系统均是30-40分钟检测12个样本；QIAxcel系统是每12个样本耗时3至10分钟（高通量设计）；而Qsep100系统每个样本的检测时间为2-7分钟。 3.4耗材情况及成本计算 在试剂耗材使用上面，四款仪器都是使用的一次性的耗材。其中2100生物分析仪和Experion系统采用的均是芯片式上样，使用的人要将样品点入芯片内然后再上机检测；而QIAxcel系统还有Qsep100系统采用的是卡夹方式上样，使用者仅仅将样品放入样本台，启动程序后卡夹会自动上样检测。从便利上看QIAxcel系统还有Qsep100系统有一定优势，节省实验人员的时间，和劳动强度，不会出现加错样的情况。 在耗材的价格这一块，纵观四台机器，台湾光鼎的Qsep100系统占有绝对的优势，其卡夹具有专利的整合性胶体试剂卡夹设计(如白板笔大小)，一只卡夹可对最多200个样品进行仔细的检测，每个样本的检测成本低至2元RMB。而性芯片设计的耗材，每个芯片上包含12样本孔的一次性的设计成本高达250-300 RMB左右。QIAxcel系统的卡夹，虽然比芯片的价格低，但是相比较Qsep100系统的卡夹而言也是贵出几倍多。 针对上述四款机器的一些主要特征，如下表格给出一个汇总，你们可以根据自己的经费，及具体实验的目的选择比较适合自己的实验，以提高实验的工作效率，做出更精确的科研结果。 主要特征 BiOPtic-Qsep100 QIAGEN – QIAxcel System Agilent- 2100 Bioanalyzer Bio-Rad -Experion System 应用 DNA、RNA DNA、RNA DNA、RNA、Protein DNA、RNA、Protein 片段范围 15bp-12k 15bp-10 kb 25 bp -12 kb 25 bp -12 kb 通量 低-高 低 – 高 低 低 运行时间 2-7min/样品 3-10 min/12 个样品 30 min/12 个样品 30-40 min/12个样品 劳动 低 低 中 中 自动进样 YES YES NO NO 直接用的耗材 是 是 是 是 数字数据输出 YES YES YES YES 耗材价格/样品 20 RMB 20 RMB

  大型高分辨率垂直电泳系统 CSQ33 英国 Cleaver 基于带电粒子在电场中迁移的原理实现样本分离。当接通电源后，在电泳槽内的缓冲液中形成稳定的电场，样本中的带电生物分子（如蛋白质、核酸等）在电场力作用下，会向与其所带电荷相反的电极方向迁移。由于不同分子的大小、形状和电荷性质存在一定的差异，它们在凝胶介质中的迁移速率也各不相同，以此来实现分离。该系统通过高精度电源模块精确控制电场强度和方向，配合特制的高分辨率凝胶，可以有明显效果地分离分子量相近的生物分子。同时，温控系统可调节电泳过程中的温度，避免因产热影响分子结构和分离效果，最终使不同分子在凝胶上形成清晰可辨的条带，以便科研人员进行后续的分析和鉴定 。

  深入了解 Lab Companion 凝胶电泳仪工作原理后，我对其性能优势有了更深刻的认识。它基于带电粒子在电场中的迁移率差异进行分离。当核酸分子置于凝胶介质中，并施加电场时，核酸分子会向正极移动，其迁移速度与分子大小、构象以及凝胶的浓度和电场强度等因素相关。仪器通过精确控制电源输出稳定的电压和电流，确保电场的均匀性和稳定能力，从而使不同大小的核酸分子在凝胶中按顺序分离，形成清晰的条带。同时，其优质的电泳槽和电极材料，减少了电泳过程中的发热和边缘效应，提高了分离的分辨率和准确性，为分子生物学研究提供了强大的技术上的支持，使我能够深入探究核酸分子的特性，为生命科学领域的发展做出贡献。

  分离的原因：电泳迁移，电渗迁移 电泳迁移：在高压电场下，带电离子向相反的方向挪动。 电渗迁移：当毛细管内充满缓冲溶液时，毛细管壁上的硅羟基发生解离，生成氢离子溶解在溶液中，这样就使毛细管壁带上负电荷与溶液形成双电层，在毛细管的两端加上直流电场后，带正电的溶液就会整体的向负极端移动，这就形成了电渗流。 在操作缓冲溶液中，带电粒子的运动速度等于电泳速度和电渗速度的矢量和，电渗速度一般大于电泳速度，因此即使是阴离子也会从阳极端流向阴极端。 加大缓冲溶液的酸度、在缓冲溶液中加入有机试剂都会减少硅羟基的解离，减小电渗流。 分离模式 毛细管电泳的分离模式有以下几种。 （1）毛细管区带电泳（CZE） 将待分析溶液引入毛细管进样一端，施加直流电压后，各组分按各自的电泳流和电渗流的矢量和流向毛细管出口端，按阳离子、中性粒子和阴离子及其电荷大小的顺 序通过检测器。中性组分彼此不能分离。出峰时间称为迁移时间（tm），相当于高效液相色谱和气相色谱中的保留时间。 （2）毛细管凝胶电泳（CGE） 在毛细管中装入单体和引发剂引发聚合反应生成凝胶，这种方法大多数都用在分析蛋白质、DNA等生物大分子。另外还可通过聚合物溶液，如葡聚糖等的筛分作用进 行分析，称为毛细管无胶筛分。有时将它们统称为毛细管筛分电泳，下分为凝胶电泳和无胶筛分两类。 （3）毛细管等速电泳（CITP） 采用前导电解质和尾随电解质，在毛细管中充入前导电解质后，进样，电极槽中换用尾随电解质进行电泳分析，带不同电荷的组分迁移至各个狭窄的区带，然后依次通过检测器。 （4）毛细管等电聚焦电泳（CIEF） 将毛细管内壁涂覆聚合物减小电渗流，再将样品和两性电解质混合进样，两个电极槽中分别加入酸液和碱液，施加电压后毛细管中的操作电解质溶液逐渐形成pH梯 度，各溶质在毛细管中迁移至各自等电点（pI）时变为中性形成聚焦的区带，而后用压力或改变检测器末端电极槽储液的pH值的办法使溶质通过检测器。 （5）胶束电动毛细管色谱（MEKC或MECC） 当操作缓冲液中加入大于其临界胶束浓度的离子型表面活性剂时表面活性剂就聚集形成胶束，其亲水端朝外憎水非极性核朝内，溶质则在水和胶束两相间分配，各溶 质因分配系数存在差别而被分离。对于常用的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠，进样后极强亲水性组分不能进入胶束，随操作缓冲液流过检测器（容量因子k′= 0）；极强憎水性组分则进入胶束的核中不再回到水相，最后到达检测器（k′＝∞）。其他常用的胶束试剂还有阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，胆酸 等。 （6）毛细管电色谱（CEC） 将细粒径固定相填充到毛细管中或在毛细管内壁涂覆固定相以电渗流驱动操作缓冲液（有时再加辅助压力）进行分离。

  电泳槽是凝胶电泳系统的核心部分，其系统的迅猛发展主要也是体现在电泳槽上。根据电泳的原理，凝胶都是放在两个缓冲腔之间，电场通过凝胶连接两个缓冲腔。缓冲液和凝胶之问的接触可以是直接的液体接触，也可以间接通过凝胶条或滤纸条。管状凝胶电泳和垂直板状电泳大多采取直接液体接触方式。这种方式能有效地使用电场，但在装置设计上有一些困难，如液体泄漏，电安全和操作麻烦等问题。水平板状电泳槽大多通过间接方式，用滤纸桥搭接 以及最近使用缓冲液制作的凝胶条和滤纸条搭接，即半干技术，后种方式使装置简化，操作也大大方便。

  电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物分子，如氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等都具有可电离基团，它们在某个特定的pH值下可以带正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷极性相反的电极方向挪动。电泳技术是利用在电场的作用下，由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。

  各位大神： 最近有个朋友跟我提到了一个测序电泳槽，想问问各位大神什么事测序电泳槽啊？它的工作原理是如何的，电泳基本知识我知道，但测序电泳它是怎么来实现测序和微卫星分析等等功能的？

  我想知道脉冲场电泳仪国内和国外的牌子哪个比较好,并想了解一下脉冲场电泳的原理,哪位高人指点一下?不胜感激!

  SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳原理 采用十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE，polyacrylamide gel electrophoresis）方法可对蛋白质的组分进行分离，并可精确测得蛋白质的分子量。常用的方法为SDS-PAGE不连续系统。 基础原理：聚丙稀酰胺是由丙稀酰胺（acrylamide）和N,N’-亚甲基双丙稀酰胺（N,N’-methylene bis acrylamide）经共聚合而成。此聚合过程是由四甲基乙二胺（tetramethylethylenediamine，TEMED）和过硫酸胺（ammonium persulfate，AP）激发的。被激活的单体和未被激活的单体开始了多聚链的延伸，正在延伸的多聚链也可以随机地接上双丙稀酰胺，使多聚链交叉互连成为网状立体结构，最终多聚链聚合成凝胶状。 丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质，是生产聚丙烯酰胺的原料。聚丙烯酰胺大多数都用在水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等。淀粉类食品在高温（ 120℃）烹调下易产生丙烯酰胺。 研究表明，人体可通过消化道、呼吸道、皮肤黏膜等多种途径接触丙烯酰胺，饮水是其中的一条重要接触途径。 丙烯酰胺进入体内又可通过多种途径被人们的身体吸收，其中经消化道吸收最快。进入人体内的丙烯酰胺约90％被代谢，仅少量以原形经尿液排出。丙烯酰胺进入体内后，会在体内与DNA上的鸟嘌呤结合形成加合物，导致遗传物质损伤和基因突变。 对接触丙烯酰胺的职业人群和偶然暴露于丙烯酰胺人群的调查表明，丙烯酰胺具有神经毒性作用，但目前还没有充足的证据说明通过食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显关系。 丙烯酰胺简介 丙烯酰胺是一种有机物，别名AM；纯品为白色结晶固体，易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇，稍溶于乙酸乙酯、氯仿，微溶于苯，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。职业性接触主要见于丙烯酰胺生产和树脂、黏合剂等的合成，在地下建筑、改良土壤、油漆、造纸及服装加工等行业也有接触机会。日常生活中，丙烯酰胺可见于吸烟、经高温加工处理的淀粉食品及饮用水中。 丙烯酰胺属中等毒类，对眼睛和皮肤有一定的刺激作用，可经皮肤、呼吸道和消化道吸收，在体内有蓄积作用，主要影响神经系统，急性中毒十分罕见。密切大量接触可出现亚急性中毒，中毒者表现为嗜睡、小脑功能障碍以及感觉运动型多发性周围神经病。长期低浓度接触可引起慢性中毒，中毒者出现头痛、头晕、疲劳、嗜睡、手指刺痛、麻木感，还可伴有两手掌发红、脱屑，手掌、足心多汗，逐步发展可出现四肢无力、肌肉疼痛以及小脑功能障碍等。 丙烯酰胺慢性毒性作用最引人关注的是它的致癌性。丙烯酰胺具有致突变作用，可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常。动物试验研究发现，丙烯酰胺可致大鼠多种器官肿瘤，如乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、口腔、子宫、脑下垂体肿瘤等。但目前还没有充足的人群流行病学证据说明，食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显相关性。国际癌症研究机构（IARC）对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物（2A），即人类可能致癌物。其主要是根据为，丙烯酰胺在动物和人体均可代谢转化为致癌活性代谢产物环氧丙酰胺。 ⒈职业性接触者要通过改革工艺、采取工程技术措施等手段，降低工作场所空气中丙烯酰胺的浓度；同时通过加强个人防护，如戴口罩、手套，穿防护服和鞋等，以防止或减少丙烯酰胺进入体内。 ⒉日常生活中尽可能的避免过度烹饪食品，如温度过高或加热时间太长。提倡平衡膳食，减少油炸和高脂肪食品的摄入，多吃水果和蔬菜，不要吸烟。 ⒊由于煎炸食品是我国居民常吃的食物，国家应加强膳食中丙烯酰胺的监测与控制，开展我国人群丙烯酰胺的暴露评估，并研究探索减少加工食品中丙烯酰胺含量的方法 N.N-亚甲基双丙烯酰胺，别名MBA，双叫N.N-甲叉双丙烯酰胺，次甲基双丙烯酰胺，N.N-甲撑双丙烯酰胺。是一种白色晶体粉末，无味，吸湿性极小。遇高温或强光则自交联，微溶于水、乙醇。 丙烯酰胺单体和交联剂N1 N′-亚甲基双丙烯酰胺在催化剂的作用下聚合成含有酰胺基侧链的脂肪族长链。相邻的两个链通过亚甲基桥交联起来就形成三维网状结构的聚丙烯酰胺凝胶。 N, N -亚甲基双丙烯酰胺又名甲撑双丙烯酰胺 , 英文缩写名 MBA, 为白色或浅黄色粉末状结晶 , 毒性低 , 对皮肤无刺激 , 无神经毒性 , 溶于水及乙醇、丙酮等有机溶剂。在它的结构中具有两个相同且非常活泼的反应性官能团 , 可作为交联剂 ,能将线性高分子迅速转变为体型高分子 , 制备吸水性聚合物 , 还可与各种离子型单体发生聚合反应 ,使其在石油开采以及医药、水处理等行业具有广泛用途。 产品简介： ? TEMED即N,N,N‘,N’-Tetramethylethylenediamine，中文名为N,N,N‘,N’-四甲基二乙胺。分子式为(CH3)2NCH2CH2N(CH3)2， 分子量为116.20。 ? 进口分装，用于配制PAGE胶等。TEMED通过催化过硫酸铵形成自由基而加速丙烯酰胺与双丙烯酰胺的聚合。 ? 加入加速剂TEMED后聚合马上开始，应立即将凝胶混匀，迅速灌胶。 保存条件： 4℃保存。 需要注意的几点： ?易燃，有腐蚀性，请注意防护。 ?为了您的安全和健康，请穿实验服并戴一次性手套操作。 过硫酸铵分子式: (NH4)2S2O8 分子量: 228.20 性状：过硫酸铵是一种白色、无味晶体，常作强氧化剂使用，也可用作单体聚合引发剂。它几乎不吸潮，由于能达到很高的纯度而具有特别好的稳定性，便于储存。另外，它还具有使用起来更便捷、安全等优点。 储存及使用需要注意的几点： 过硫酸铵属于非易燃品，但由于能释放氧而有助燃作用，因此必须在一定条件下储存。首先必须存放在干燥、密闭的容器中，其次应避免阳光直射、热源、潮湿等坏因。另外，一些杂质如脏物、铁锈、少量金属以及还原剂可能会导致过硫酸铵的分解，在存放和使用的过程中也一定要注意。由于潮湿的过硫酸铵粉末及其水溶液有漂白和轻微的腐蚀作用，因此使用的过程中应避免眼睛、皮肤和衣物直接与其接触。 过硫酸铵的应用：过硫酸铵提供驱动丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必需的自由基。须新鲜配制。 过硫酸铵是乳胶或丙烯酸单体聚合液、醋酸乙烯、氯乙烯等产品的引发剂，同时也是苯乙烯、丙烯腈、丁二烯等胶体发生共聚作用的引发剂。 过硫酸铵-TEMED（四甲基乙二胺）系统：在Acr 和Bis的溶液中放入这个催化系统后，过硫酸铵产生出游离氧原子使单体成为具有游离基的状态，从而发生聚合作用。聚合的初速度和过硫酸铵浓度的平方根成正比。这种催化系统要在碱性条件下进行。例如，在pH 8.8条件下7％的丙烯酰胺溶液30分钟就能聚合完毕；在 pH 4.3时聚合很慢，要90分钟才能完成。温度与聚合的快慢成正比。通常在室温下就很快聚合，温度上升聚合更快。如将混合后的凝胶溶液放在近0℃的地方，就能延缓聚合。通常来说，温度过低，有氧分子或不纯物质存在时都能延缓凝胶的聚合。为避免溶液中气泡含有氧分子而妨碍聚合，在聚合前须将溶液分别抽气，然后再混合。 十二烷基硫酸钠 SDS 不连续系统由上层浓缩胶和下层的分离胶组成。浓缩胶（pH6.7，孔径大）最大的作用是使样品浓缩，使样品在未进入分离胶前，被浓缩成很窄的条带，来提升分离效果。分离胶（pH8.9，孔径小）通过分子筛效应和电荷效应，把样品中的各组分按分子量和电荷的大小而分开。 如果要利用凝胶电泳测定某一蛋白质的分子量就必须将电荷效应去掉或减少到可忽略不计的程度，使蛋白质泳动率的大小完全取决于分子量。如何去除电荷效应呢？现常用的是十二烷基硫酸钠（SDS）。SDS是一种阴离子去污剂。在电泳体系中加入一定浓度的SDS，SDS以一定的比例和蛋白质分子结合成复合物，使蛋白质分子带负电荷，这种负电荷远超于了蛋白质分子原有的电荷，从而减低或消除了各种蛋白质分子天然电荷的差异。 是阴离子型表面活性剂，它能按特殊的比例与蛋白质分子结合成带负电荷的复合物，再与PAGE技术结合，则谱带差异越来越明显、清晰，并可测定蛋白质分子量。 在有去污剂十二烷基硫酸钠存在下的聚丙烯酰胺凝胶电泳。SDS-PAGE只是按照分子大小分离的，而不是根据分子所带的电荷和大小分离的。 SDS带有大量负电荷，当其与蛋白质结合时，所带的负电荷大大超过了蛋白质原有的负电荷，因而消除或掩盖了不一样的种类蛋白质间原有电荷的差异，使蛋白质均带有相同密度的负电荷，因而可利用Mr差异将各种蛋白质分开。 甘氨酸 最广泛使用的不连续缓冲系统最早是由Ornstein(1964) 和Davis(1964) 设计的, 样品和浓缩胶中含 Tris-HCl(pH 6.8), 上下槽缓冲液含Tris-甘氨酸(pH 8.3), 分离胶中含Tris-HCl(pH 8.8)。系统中所有组分都含有0.1% 的 SDS(Laemmli, 1970)。样品和浓缩胶中的氯离子形成移动界面的先导边界而甘氨酸分子则组成尾随边界，在移动界面的两边界之间是一电导较低而电位滴度较陡的区域, 它推动样品中的蛋白质前移并在分离胶前沿积聚。此处pH值较高，有利于甘氨酸的离子化，所形成的甘氨酸离子穿过堆集的蛋白质并紧随氯离子之后，沿分离胶泳动。从移动界面中解脱后，SDS-蛋白质复合物成一电位和pH值均匀的区带泳动穿过分离胶，并被筛分而依各自的大小得到分离。 浓缩效应：凝胶由两种不同的凝胶层组成。上层为浓缩胶，下层为分离胶。浓缩胶为大孔胶，缓冲液pH6.7，分离胶为小孔胶，缓冲液pH8.9。在上下电泳槽内充以Tris—甘氨酸缓冲液(pH8.3)，这样便形成了凝胶孔径和缓冲液pH值的不连续性。在浓缩胶中 HCl几乎全部解离为Cl-，但只有极少部分甘氨酸解离为H2NCH2COO-。蛋白质的等电点一般在pH5左右，在此条件下其解离度在HCl和甘氨酸之间。当电泳系统通电后，这3种离子同向阳极移动。其有效泳动率依次为Cl-＞蛋白质＞H2NCH2COO-，故C1-称为快离子，而H2NCH2COO- 称为慢离子。电泳开始后，快离子在前，在它后面形成离子浓度低的区域即低电导区。电导与电压梯度成反比，所以低电导区有较高的电压梯度。这种高电压梯度使蛋白质和慢离子在快离子后面加速移动。在快离子和慢离子之间形成—个稳定而不断向阳极移动的界面。由于蛋白质的有效移动率恰好介于快慢离子之间，因此蛋白质离子就集聚在快慢离子之间被浓缩成—条狭窄带。这种浓缩效应可使蛋白质浓缩数百倍。

  早期的电泳技术是由瑞典Uppsala大学物理化学系Svedberg教授提出了荷电的胶体颗粒在电场中移动的现象称其为电泳。于1937年，收ArneTiselius教授——诺贝尔奖金获得者，利用些电泳现象，发明了最早期的界面电泳，用于蛋白质分离的研究，开创了电沪泳技术的新纪元。此后，各种电泳技术及仪器相继问世，先进的电泳仪和电泳技术的持续不断的发展，使它在生物化学实验技术中占主体地位，按电泳的原理有三种形式的电泳分离系统：原则上按电泳的原理来分，即移动界面电泳、区带电泳和稳态电泳或称置换（排代）电泳。在自由移动界面电泳，是带电分子的移动速率通过观察界面的移动来测定，该方法已成为历史。代之以采用支持介质的区带电泳。 区带电泳因所用支持体的种类、粒度大小和电泳方式等不同，其临床应用的价值也各有差异。固体支持介质可分为两类：一类是滤纸、醋酸纤维素薄膜、硅胶、矾土、纤维素等；另一类是淀粉、琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶。由于它们具微细的多孔网状结构，故除能产生电泳作用外，还有分子筛效应，小分子会比大分子跑得快而使分辨率提高。它的最大优点是几乎不吸附蛋白质，因此电泳无拖尾的现象。低浓度的琼脂糖电泳相当于自由界面电泳，蛋白质在电场中可自由穿透，阴力小，分离清晰，透明度高，能透过200～7000nm波长的着带的检测敏感性，为此第一类支持介质现已被第二类支持介质所替代。 稳太电泳或称置换电泳的特点是分子颗粒的电泳迁移在一段时间后达到稳态，如等电聚焦和等速电泳。 区带电泳是临床检验领域中应用最广泛的技术，有重要临床意义，尤其是其他新技术，更扩大了其应用场景范围，提高了检测技术，现对该技术的现状与发展作一评述。

  电泳法作为色谱法中一类不常用的方法，不怎么被大家关注。 今天做一个专题，大家来一起讨论一下： 1.电泳法的原理是是什么？ 2.电泳法应用在那些方面呢？ 3.有关电泳法用到的仪器有哪些？品牌、价位如何呢？ 欢迎您的回帖，符合题意者加分鼓励！

  我正在做 DNA损伤要用彗星实验做验证但是我不知道用哪种电泳好些？？有哪位高人愿意帮帮忙？？？顺便能不能附上一份关于那种电泳的相关原理和使用手册？？

  本人在资料中心上传的有关电泳内容的资料汇总，希望对大家有帮助 model 495 gradient former 操作手册 mini-protean3详细操作手册 model 485 gradient former 操作手册 mini-protean3操作指南 电泳技术初级扫盲班 新补充如下内容 电泳技术中级班 电泳原理（上） 电泳原理（中） 电泳原理（下） 小分子（Tricine-SDS-PAGE）电泳实用方案 丙烯酰胺凝胶电泳 琼脂糖凝胶电泳 Western免疫印迹的原理和所用试剂汇总

  如题？有参加的必要吗？内容有：毛细管电泳技术原理及应用进展，毛细管电泳质谱联用技术原理及应用进展，如何增加毛细管电泳方法的重现性，如何开发毛细管电泳新方法，两天费用很贵要6000元，不是广告，误删帖子啊！只是想问问各位老师有参加过的吗？给点建议啊

  电泳涂装业发展及应用我的资料中心可免积分下载 电泳涂装技术探讨研究起于一百多年前，基于人们对金属表面防腐防锈要求的逐步的提升而相关表面处理工艺技术又不能较好地解决这一种需求的压力下，而被逐渐研制开发。直到60年代才由George Brewer博士及福特汽车公司研制开发成功阳极电泳漆。其最早应用于福特汽车公司的涂装线，随着阳极电泳漆生产使用，日渐暴露其漆膜中包含有金属离子造成抗蚀性差的缺陷，因而，高抗蚀性的阴极电泳漆于七十年代被开发成功，并被人们等认可并大力推广应用。之后，电泳技术发展日新月异，产品品种由环氧型树脂型发展到丙烯酸型及聚氨脂型。产品的保护品种也由汽车行业引申到自行车、摩托车及家电、轻工饰品行业，如：空调、彩电、洗衣机、摩托车、眼镜、锁具、灯具及饰品、发夹、领带夹及各个金属行业及铝材表面防锈行业。 二、电泳涂漆之优势 三、电泳漆之工作原理 四、不一样之电泳漆之工艺路线及原因 上挂→预清洗→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→纯水洗→纯水洗→电泳→回收→回收→纯水洗→纯水洗→进烘箱→下挂 五、电泳漆设备要求及性能指标 六、电泳漆之维护及故障处理

  1. 概述 原理：醋酸纤维素薄膜电泳法与纸电泳原理基本相同。 应用：大多数都用在检测蛋白质极性大分子，如血清蛋白、免疫球蛋白、脂蛋白、糖蛋白、类固醇激素及同工酶等。 2. 仪器与装置 同纸电泳装置。 3. 试剂与试药 所用试剂（巴比妥缓冲液、染色液、脱色液、透明液）按《中国药典》四部通则0541第二法配制。 4. 操作方法 4.1 醋酸纤维素薄膜预处理 裁剪膜条（2cm×8cm）。 浸泡于巴比妥缓冲液（pH 8.6），无光泽面朝下，直至完全浸透。 取出后夹在滤纸间吸去多余缓冲液，避免过干（若出现白色不透明区域，需重新浸透）。 4.2 点样与电泳 在电泳槽中加入巴比妥缓冲液（pH 8.6）。 膜条无光泽面朝上，置于电泳槽架上，用滤纸作盐桥。 在距负极2cm处滴加供试品溶液（蛋白质含量约5%，2~3μL）。 电泳条件：10~12V/cm稳压或0.4~0.6mA/cm稳流，电泳时间约1.5小时，电泳区带距离4~5cm。 4.3 染色 电泳结束后，将膜条浸入氨基黑或其他染色液中，3分钟后移至脱色液中漂洗，直至脱去底色。 4.4 透明化 吸除膜条多余液体，干燥后浸入透明液10~15分钟。 平铺于玻璃板上，干燥后得到透明电泳图谱，可用于相对含量、纯度测定及长期保存。 4.5 含量测定 未经透明处理的电泳图谱可采用洗脱法或扫描法测定蛋白质组分相对含量。 具体方法按《中国药典》四部通则0541第二法或品种正文规定执行。

  使用方法：电泳技术是分子生物学研究必不可少的重要分析手段。电泳大体上分为自由界面电泳和区带电泳两大类，自由界面电泳不需支持物，如等电聚焦电泳、等速电泳、密度梯度电泳及显微电泳等，这类电泳目前已很少使用。而区带电泳则需用很多类型的物质作为支持物，常用的支持物有滤纸、醋酸纤维薄膜、非凝胶性支持物、凝胶性支持物及硅胶-G薄层等，分子生物学领域中最常用的是琼脂糖凝胶电泳。所谓电泳，是指带电粒子在电场中的运动，不同物质由于所带电荷及分子量的不同，因此在电场中运动速度不同，根据这一特征，应用电泳法便可以对不同物质进行定性或定量分析，或将一定混合物进行组份分析或单个组份提取制备，这在临床检验或实验研究中具有非常非常重要的意义。电泳仪正是基于上述原理设计制造的。 使用方法 1． 首先用导线将电泳槽的两个电极与电泳仪的直流输出端联接，注意极性不要接反。 2． 电泳仪电源开关调至关的位置，电压旋钮转到最小，根据工作要选择稳压稳流方式及电压电流范围。 3． 接通电源，缓缓旋转电压调节钮直到达到的所需电压为止，设定电泳终止时间，此时电泳即开始做。 4． 工作完毕后，应将各旋钮、开关旋至零位或关闭状态，并拨出电泳插头。

  按照电泳的原理，不同荷质比的金属离子按道理也能分开的。比如说， Ag+和Hg2+能电泳分开吗？ 各位给点看法吧。谢谢了。