簡述電泳技術

                                      電泳裝置主要包括兩個部分:電源和電泳槽。電源提供直流電,在電泳槽中產生電場,驅動帶電分子的遷移。

                                      電泳槽可以分為水平式和垂直式兩類。垂直板式電泳是較為常見的一種,常用于聚丙烯酰胺凝膠電泳中蛋白質的分離。電泳槽中間是夾在一起的兩塊玻璃板,玻璃板兩邊由塑料條隔開,在玻璃平板中間制備電泳凝膠,凝膠的大小通常是12cm14cm,厚度為1mm~2mm,近年來新研制的電泳槽,膠面更小、更薄,以節省試劑和縮短電泳時間。制膠時在凝膠溶液中放一個塑料梳子,在膠聚合后移去,形成上樣品的凹槽。水平式電泳,凝膠鋪在水平的玻璃或塑料板上,用一薄層濕濾紙連接凝膠和電泳緩沖液,或將凝膠直接浸入緩沖液中。由于pH值的改變會引起帶電分子電荷的改變,進而影響其電泳遷移的速度,所以電泳過程應在適當的緩沖液中進行的,緩沖液可以保持待分離物的帶電性質的穩定。

                                      為了更好的了解帶電分子在電泳過程中是如何被分離的,下面簡單介紹一下電泳的基本原理。在兩個平行電極上加一定的電壓(V),就會在電極中間產生電場強度(E),L是電極間距離。

                                      在稀溶液中,電場對帶電分子的作用力(F),等于所帶凈電荷與電場強度的乘積。這個作用力使得帶電分子向其電荷相反的電極方向移動。在移動過程中,分子會受到介質粘滯力的阻礙。粘滯力(F’)的大小與分子大小、形狀、電泳介質孔徑大小以及緩沖液粘度等有關,并與帶電分子的移動速度成正比,對于球狀分子,F’的大小服從Stokes定律,即:F’=6πrηυ式中r是球狀分子的半徑,η是緩沖液粘度,υ是電泳速度(υ=d/t,單位時間粒子運動的距離,cm/s)。當帶電分子勻速移動時:F=F’,q?E=6πrηυ由此可以看出,遷移率與帶電分子所帶凈電荷成正比,與分子的大小和緩沖液的粘度成反比。

                                      用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測定蛋白質分子量時,實際使用的是相對遷移率mR。帶電分子由于各自的電荷和形狀大小不同,因而在電泳過程中具有不同的遷移速度,形成了依次排列的不同區帶而被分開。即使兩個分子具有相似的電荷,如果它們的分子大小不同,由于它們所受的阻力不同,因此遷移速度也不同,在電泳過程中就可以被分離。有些類型的電泳幾乎完全依賴于分子所帶的電荷不同進行分離,如等電聚焦電泳;而有些類型的電泳則主要依靠分子大小的不同即電泳過程中產生的阻力不同而得到分離,如SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。分離后的樣品通過各種方法的染色,或者如果樣品有放射性標記,則可以通過放射性自顯影等方法進行檢測。

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