聚丙烯酰胺凝胶
sds-page电泳的基本原理
SDS-PAGE电泳是一种常用的蛋白质分析技术,通过电泳分离蛋白质
样品的方法得到了广泛的应用。本文将着重介绍SDS-PAGE电泳的基本原理。
一、SDS-PAGE电泳的概念
SDS-PAGE是一种已经被广泛应用的蛋白质分离技术,它的全称是聚
丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis)。这种电泳技术利用聚丙烯酰胺凝胶作为分离介质,通过直流电场将蛋白质样品分离出不同电荷和大小的蛋白质成分。
二、SDS-PAGE电泳的原理
1. 聚丙烯酰胺凝胶
SDS-PAGE电泳中所使用的凝胶是由聚丙烯酰胺构成的。聚丙烯酰胺
凝胶具有一定的孔隙结构,可以根据蛋白质的大小和电荷来调整孔隙
的大小,从而实现不同大小的蛋白质的分离。
2. SDS处理
SDS是指月桂基硫酸钠,它是一种阴离子表面活性剂。在SDS-PAGE 电泳中,将样品中的蛋白质经过SDS处理后,蛋白质表面都会均匀地吸附一定数量的SDS分子,并且使蛋白质呈负电荷。这样,所有的蛋白质分子都会带有类似的电荷密度,可以消除蛋白质的本身的电荷特性,使蛋白质在电场作用下只受到电场力的作用,而不受到其他因素
干扰。
3. 蛋白质分离
将经过SDS处理的蛋白质样品加载到聚丙烯酰胺凝胶上,然后通过电泳进行分离。经电泳分离后,蛋白质会根据其大小和电荷迁移到不同
位置,从而使不同的蛋白质分离开来。
三、SDS-PAGE电泳的应用
SDS-PAGE电泳技术在生物化学和分子生物学研究领域应用广泛。它
可以用于研究蛋白质的分子量、纯度和比例,也可以用于检测蛋白质
聚丙烯酰胺凝胶原理
聚丙烯酰胺凝胶原理
聚丙烯酰胺凝胶是一种常用的生物学实验技术,用于分离和分析蛋白质和核酸等生物大分子。
聚丙烯酰胺(polyacrylamide)是一种具有线性结构的高分子
聚合物,它具有良好的溶解性和吸水性,是制作凝胶的理想材料。凝胶制备时,聚丙烯酰胺通过交联反应形成三维网络结构,使其凝胶化。
聚丙烯酰胺凝胶的制备过程如下:
1. 将丙烯酰胺加入缓冲溶液中,形成聚丙烯酰胺单体溶液;
2. 加入过氧化物和硫酸铵等引发剂,激活丙烯酰胺单体进行聚合反应;
3. 聚合反应产生的自由基引发聚丙烯酰胺单体链间交联反应,形成凝胶。
制备完成后的聚丙烯酰胺凝胶具有均匀的孔隙结构,可以使生物大分子在电场的作用下自由移动。在具体的实验中,样品通常被混合与浓缩缓冲液中,然后通过电泳技术将其加载到准备好的聚丙烯酰胺凝胶中。
电泳过程中,样品在电场的作用下根据其大小和电荷迁移到凝胶中。较小的分子移动速度较快,而较大的分子移动速度较慢。这样,样品分子将在凝胶中分离出不同的区域,形成特定的带状图案。
通过对凝胶进行染色或进一步的检测方法,可以可视化分离和
分析得到的带状图案,从而确定样品中存在的特定分子。
总的来说,聚丙烯酰胺凝胶的原理是通过制备具有均匀孔隙结构的凝胶,利用电泳技术将样品分子在凝胶中分离,从而实现生物大分子的分析和检测。
聚丙烯酰胺凝胶配制方法
聚丙烯酰胺凝胶配制方法
5×TBE(组份浓度:5×TBE,pH8.3:配制量:lL):称取53.9gTris,27.5g硼酸,量取20ml0.5mol/LEDTA(pH8.0),置于lL烧杯中:加入约800ml超纯水,充分搅拌溶解;加超纯水将溶液定容至lL;室温保存。
10%过硫酸铵(组份浓度:10%(W/V)过硫酸铵:配制量:10ml):称取1g过硫酸铵,置于10~50ml烧杯中;加入约8ml超纯水,搅拌溶解;加超纯水将溶液定容至10ml:4℃保存(保存时间为2周左右,超过期限过硫酸铵将失去催化作用)。
30%丙烯酰胺(组份浓度:30%(W/V)丙烯酰胺:配制量:1L):称取290g丙烯酰
胺,10gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺,置于1L烧杯中;加入约600ml超纯水,水浴加热至37℃,充分搅拌至溶解;加超纯水将溶液定容至1L,用0.45μm滤膜过滤除去杂质:并检测该溶液pH值应不大于7:棕色瓶4℃保存。
0.1%AgNO₃(组份浓度:0.1%(W/V)AgNO₃:配制量:lL):称取lgAgNO₃,置于lL烧杯中;加入约800ml超纯水,:加超纯水将溶液定容至lL:棕色瓶室温保存。
显色液(组份浓度:2%(W/V)NaOH,0.04%(W/V)Na₂CO₃,0.4%(W/V)37%甲醛:配制
量:1L):称取20gNaOH,0.4gNa₂CO₃,置于lL烧杯中:加入约800ml超纯水,充分搅拌溶解;加4ml37%甲醛溶液,加超纯水将溶液定容至1L:室温保存。
10%冰乙酸(组份浓度:10%冰乙酸;配制量:lL):量取100ml冰乙酸,置于lL烧杯中:加入约800ml超纯水,搅拌混匀:加超纯水将溶液定容至lL;室温保存。
聚丙烯酰胺凝胶配制方法
聚丙烯酰胺凝胶配制方法
聚丙烯酰胺凝胶是一种常用于生物分子分离和纯化的凝胶,其制备方法非常简单,只
需几个简单的步骤即可完成。本文将介绍一种常用的聚丙烯酰胺凝胶配制方法,以便科研
人员能够更好地掌握该凝胶制备的技术方法。
配制所需试剂和设备
1. N,N’-亚甲基双丙酰胺(Bis)
2. 丙烯酰胺(AA)
3. 聚丙烯酰胺(acrylamide)
4. TEMED
5. APS
6. 纯化水
8. 凝胶铸模
9. 稀释模板液
制备过程
1. 准备铸模:将凝胶铸模清洗干净,涂上一层硅油,备用。
2. 配制凝胶原液:将聚丙烯酰胺、Bis、AA、纯化水按照比例分别称量。将聚丙烯酰
胺和Bis混合均匀,加入适量的AA和纯化水,加到所需浓度。旋转搅拌均匀后,加入TEMED和APS,搅拌均匀。
3. 装模:将凝胶原液倒入铸模中,直到模具的三分之一到一半的高度。这时,将稀
释模板液均匀地倒入凝胶原液表面,不要使其混合。稀释模板液具有调节凝胶孔径的作用,可根据实验需要加入不同浓度的稀释液。
4. 聚合:将铸模放在水平台上,在室温下垂直静置20-30分钟,待凝胶凝固。
5. 拆模:轻轻将凝胶从模具中取出,放入电泳槽中。注意:凝胶应尽量避免接触任
何物品,否则会产生损伤。
6. 洗涤:将凝胶放置在电泳槽中,用足够的纯化水小心地将其洗涤干净。
7. 储存:测定凝胶的pH值,用95%乙醇或其他合适的溶液储存。
总结
聚丙烯酰胺凝胶是一种常用于生物分子分离的凝胶,其制备方法包括准备铸模、配制凝胶原液、装模、聚合、拆模、洗涤和储存这些基本步骤。这种凝胶制备可根据实验需求加入不同比例的试剂,用于不同的实验操作。使用该凝胶配制方法需要注意仔细、稳定,避免产生任何污染等问题。
聚丙烯酰胺水凝胶的制备
聚丙烯酰胺水凝胶的制备
聚丙烯酰胺水凝胶可以使用原位聚合法或交联聚合法制备。以下是一种简单的交联聚合法制备方法:
材料:
1. 丙烯酰胺
2. 交联剂:甲烷二酸二乙烯酯(MBA)
3. 水
4. 不溶于水的有机溶剂(如正己烷)
步骤:
1. 在室温下将丙烯酰胺和交联剂混合均匀。配比通常是100:1
到200:1(丙烯酰胺:MBA)
2. 将混合物注入一个导热性好的模具中,模具可以是任何形状。
3. 将模具放入70°C的烘箱中保温,时间为1-2小时。
4. 用不溶于水的有机溶剂将胶凝物从模具中取出,用去离子水洗净。
5. 在室温下干燥胶体直到达到所需的固体含量。
注意事项:
1. 正确的配比是关键,过量的交联剂会导致没胶凝或者太硬的水凝胶。
2. 在烤箱中要保持空气流通。
3. 聚合反应前建议用紫外线或者氮气气氛处理。
4. 最终水凝胶的性质受到合成条件、嵌段含量、交联剂类型、浓度等多方面因素影响。
聚丙烯酰胺凝胶配制
聚丙烯酰胺凝胶配制
引言
聚丙烯酰胺凝胶(Polyacrylamide gel)是一种常用的凝胶材料,广泛应用于生物学、生物化学和分子生物学等领域。本文将介绍聚丙烯酰胺凝胶的配制方法,包括凝胶溶液的配制、凝胶的聚合以及后续的染色处理等步骤。
实验材料
以下是聚丙烯酰胺凝胶配制实验所需要的材料:
•聚丙烯酰胺粉末
•缓冲液(例如Tris-HCl缓冲液)
•过硫酸铵(APS)
•二甲基亚硫胺(TEMED)
•甲醛
•蒸馏水
步骤
1. 准备凝胶溶液
1.1 准备缓冲液
根据实验需要选择适当的缓冲液。以Tris-HCl缓冲液为例,配制1×缓冲液,使用蒸馏水将Tris-HCl溶解至理想浓度,pH值调节至所需范围。
1.2 加入聚丙烯酰胺粉末
根据所需凝胶浓度和凝胶大小,准确称取适量的聚丙烯酰胺粉末。将粉末缓慢加入缓冲液中,同时搅拌溶解,确保粉末充分分散。
1.3 混合
将溶解好的聚丙烯酰胺溶液放置于磁力搅拌器上,以适当的搅拌速度搅拌约30分钟,确保溶液均匀混合。
2. 聚合凝胶
2.1 准备聚合模具
将聚合模具放置在横向电泳仪上,并确保模具底部被封闭。
2.2 加入聚合剂
向刚刚混合好的聚丙烯酰胺溶液中加入过硫酸铵(APS)和二甲基亚硫胺(TEMED),溶液中的浓度依据实验要求进行调整。轻轻摇晃几次,使溶液均匀混合。
2.3 倒入模具
将混合好的聚丙烯酰胺溶液迅速倒入已经准备好的聚合模具中,倒入的溶液量因实验不同而有所差异。
2.4 覆盖胶板和澄清剂
将胶板迅速放在溶液表面,并通过轻轻按压排除空气泡。最后,将一层澄清剂倒入模具上方,使整个凝胶溶液液面保持平整。
聚丙烯酰胺凝胶的表面张力
聚丙烯酰胺凝胶的表面张力
1. 引言
1.1 概述
聚丙烯酰胺凝胶是一种具有广泛应用前景的材料,在医学、生物技术和环境工程等领域中发挥着重要作用。其独特的凝胶性质和可调控的物理化学性能使其成为各种应用领域中的理想选择。表面张力作为液体界面上分子间相互作用力的一种表征,对聚丙烯酰胺凝胶的性能具有重要影响。
1.2 文章结构
本文将首先介绍聚丙烯酰胺凝胶的基础知识,包括聚丙烯酰胺的定义与特性以及凝胶的概念与分类。接下来将介绍表面张力的基本理论和测定方法,包括表面张力的定义与起因、测定方法及原理,以及影响表面张力的因素和调控方法。然后,本文将详细研究聚丙烯酰胺凝胶的表面张力特性,并介绍实验材料与方法、测试结果与分析讨论以及影响聚丙烯酰胺凝胶表面张力的因素探究。最后,本文将总结主要发现并展望聚丙烯酰胺凝胶表面张力研究的未来发展方向。
1.3 目的
本文旨在深入探究聚丙烯酰胺凝胶的表面张力特性,并揭示影响其表面张力的因素。通过对表面张力进行测定和分析,可以更好地理解聚丙烯酰胺凝胶在不同应用领域中的性能和潜在应用价值。同时,本文还将为进一步研究和开发具有优异
表面张力特性的聚丙烯酰胺凝胶提供参考和指导。
2. 聚丙烯酰胺凝胶基础知识
2.1 聚丙烯酰胺的定义与特性
聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种由丙烯酰胺单体聚合而成的高分子化合物。它具有线性结构和无色透明的外观。主要特性包括:具有良好的水解稳定性、可溶于水和多种有机溶剂、不易发生结晶、呈现为无定形固体或可逆软化凝胶状态。
2.2 凝胶的概念与分类
聚丙烯酰胺水凝胶的制备
聚丙烯酰胺水凝胶的制备
引言:
聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种高分子化合物,具有良好的吸水性和增稠性能,在许多领域得到广泛应用。其中,聚丙烯酰胺水凝胶因其独特的凝胶特性而备受关注。本文将介绍聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法和其在实际应用中的潜力。
一、材料准备
制备聚丙烯酰胺水凝胶的前提是准备好所需的原材料。首先,需要聚丙烯酰胺粉末,这是制备水凝胶的基础。其次,还需要一种交联剂,常用的交联剂有二甲基亚砜(DMSO)和甲醛(HCHO)。此外,还需要溶剂,常用的溶剂有水和有机溶剂,如乙酸乙酯或氯仿。
二、制备过程
1.称取一定量的聚丙烯酰胺粉末,并加入适量的溶剂中。溶剂的选择取决于具体的实验要求,通常使用水作为溶剂。
2.搅拌混合聚丙烯酰胺粉末和溶剂,直至完全溶解。可以使用磁力搅拌器或机械搅拌器来加快混合的速度。
3.在搅拌的同时,逐渐加入交联剂。交联剂的加入量需要根据实验要求和所需的凝胶性能来确定。需要注意的是,交联剂的过量使用会导致凝胶的质量下降,因此需要控制好交联剂的用量。
4.继续搅拌混合一段时间,直至聚丙烯酰胺完全交联形成凝胶。搅拌的时间和速度可以根据实验要求进行调整。
三、实际应用
聚丙烯酰胺水凝胶在许多领域都有着广泛的应用。以下是几个典型的应用案例:
1.土壤改良:聚丙烯酰胺水凝胶可以在农业领域用于土壤改良。将水凝胶添加到土壤中可以提高土壤的保水能力和肥料的利用率,从而提高作物的产量和质量。
2.水处理:聚丙烯酰胺水凝胶可以作为净水剂,用于水处理过程中的悬浮物和污染物的去除,从而提高水质。
水凝胶聚丙烯酰胺分子量
水凝胶聚丙烯酰胺分子量
水凝胶是一种高分子材料,聚丙烯酰胺是其中的一种常见成分。聚丙烯酰胺分子量可以根据具体用途和制备方法而有所不同。一般
来说,聚丙烯酰胺的分子量可以通过不同的聚合方法和反应条件来
控制。例如,通过改变引发剂的类型和用量,可以调节聚合反应的
速率和程度,从而影响最终产物的分子量。
聚丙烯酰胺的分子量通常可以通过凝胶渗透色谱、动态光散射
等技术来进行测定。根据文献报道,一般工业生产的聚丙烯酰胺的
分子量在几百万至数千万之间不等。在水凝胶中,聚丙烯酰胺的分
子量也会受到其他添加剂的影响,比如交联剂等,这些都会对水凝
胶的性能产生影响。
此外,聚丙烯酰胺的分子量也会影响到水凝胶的吸水性能、稳
定性、渗透性等物理化学性质。因此,在实际应用中,根据水凝胶
的具体使用要求,可以选择不同分子量的聚丙烯酰胺来进行制备,
以达到最佳的性能表现。
总的来说,水凝胶中聚丙烯酰胺的分子量是一个复杂而重要的
参数,需要根据具体情况进行合理选择和控制。
聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理
聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理
聚丙烯酰胺凝胶电泳是一种常用的分离和检测生物大分子的方法。它的原理是利用聚丙烯酰胺凝胶的孔隙大小和电荷特性,将不同大小和电荷的生物大分子分离开来。
将待分离的生物大分子样品加入到聚丙烯酰胺凝胶中,然后通过电泳的方式将样品分离开来。电泳是利用电场作用力将带电粒子分离的方法,它的原理是根据带电粒子的电荷大小和电场强度的不同,使它们在电场中运动速度不同,从而实现分离。
在聚丙烯酰胺凝胶电泳中,电泳槽中的聚丙烯酰胺凝胶是一个三维网状结构,具有一定的孔隙大小和电荷特性。当电场通过凝胶时,带电的生物大分子会在凝胶中移动,根据其大小和电荷特性,不同的生物大分子会在凝胶中停留在不同的位置上,从而实现分离。
聚丙烯酰胺凝胶电泳的分离效果受到凝胶浓度、电场强度、电泳时间等因素的影响。通常情况下,凝胶浓度越高,孔隙大小越小,分离效果越好;电场强度越大,分离速度越快,但也容易出现样品热失活和凝胶破裂等问题;电泳时间越长,分离效果越好,但也容易出现样品扩散和凝胶老化等问题。
聚丙烯酰胺凝胶电泳广泛应用于生物学、生物化学、医学等领域,可以用于分离和检测DNA、RNA、蛋白质等生物大分子,是一种非常重要的实验技术。
聚丙烯酰胺凝胶 配制方法
聚丙烯酰胺凝胶配制方法
聚丙烯酰胺凝胶配制方法
5×tbe(组份浓度:5×tbe,ph8.3;配制量:1l):称取53.9gtris,27.5g硼酸,
量取20ml0.5mol/ledta(ph8.0),置于1l烧杯中;加入约800ml超纯水,充分搅拌溶解;加超纯水将溶液定容至1l;室温保存。
10%过硫酸铵(组份浓度:10%(w/v)过硫酸铵;酿制量:10ml):称取1g过硫酸铵,
放在10~50ml烧杯中;重新加入约8ml超纯水,烘烤熔化;提超纯水将溶液定容至10ml;4℃留存(留存时间为2周左右,少于期限过硫酸铵将丧失催化作用)。
30%丙烯酰胺(组份浓度:30%(w/v)丙烯酰胺;配制量:1l):称取290g丙烯酰胺,10gn,n'-亚甲基双丙烯酰胺,置于1l烧杯中;加入约600ml超纯水,水浴加热至37℃,
充分搅拌至溶解;加超纯水将溶液定容至1l,用0.45μm滤膜过滤除去杂质;并检测该溶液ph值应不大于7;棕色瓶4℃保存。
0.1%agno(0.1%(w/v)agno3;酿制量:1l):称取1gagno3,3组份浓度:放在1l烧
杯中;重新加入约800ml超纯水,;提超纯水将溶液定容至1l;棕色瓶室温留存。
显色液(组份浓度:2%(w/v)naoh,0.04%(w/v)na2co3,0.4%(w/v)37%甲醛;配制量:1l):称取20gnaoh,0.4gna2co3,置于1l烧杯中;加入约800ml超纯水,充分搅拌溶解;加4ml37%甲醛溶液,加超纯水将溶液定容至1l;室温保存。
10%冰乙酸(组份浓度:10%冰乙酸;酿制量:1l):量挑100ml冰乙酸,放在1l烧
聚丙烯酰胺凝胶配方
聚丙烯酰胺凝胶配方
1、准备所需试剂:丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(交联剂)、Tris-HCl缓冲液、硫酸铵、去离子水、Triton X-100(非离子表面活性剂)、过硫酸铵(引发剂)、四甲基乙二胺(催化剂)。
2、计算所需各试剂的量:根据所需的聚丙烯酰胺凝胶的浓度和体积,计算出所需的丙烯酰胺、交联剂、Tris-HCl缓冲液、硫酸铵、去离子水的量。
3、混合各试剂:将丙烯酰胺、交联剂、Tris-HCl缓冲液、硫酸铵、去离子水混合在一起,搅拌均匀。
4、添加非离子表面活性剂:将适量的Triton X-100加入到混合液中,搅拌均匀。
5、添加引发剂和催化剂:将过硫酸铵和四甲基乙二胺分别加入到混合液中。
6、灌制凝胶:将混合液倒入灌制容器中,放入凝固剂(如氯化钙)并轻轻摇动,待凝胶形成后,去除表面多余的液体。
7、成型:将灌制好的凝胶放入成型容器中,轻轻摇动,使凝胶在容器中分布均匀。
8、洗涤:用去离子水将凝胶洗涤干净,去除表面多余的液体。
9、干燥:将凝胶放入烘箱中烘干,或者在室温下自然晾干。
10、检测:用紫外灯照射检测凝胶的纯度和质量。
聚丙烯酰胺凝胶电泳的基本原理
聚丙烯酰胺凝胶电泳的基本原理
一、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)基本原理
聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacrylamide gel elecrtrophoresis,PAGE)是一种分析两性物质结构的有效方法。它是以聚丙烯酰胺凝胶为载体,应用交流或直流电场,乙二醇或乙二醇水溶液作为移动介质,使分子在电场中经由凝胶移动的方法。
具体而言,在PAGE中,分子在电场的作用下,从凝胶上的电极处向凝胶内部移动(例如正电极向凝胶内部移动),同时,分子根据其在凝胶网络中的活动和受到通过电场施加的力的影响,以不同的速率穿过凝胶,从而获得他们特定的构型,最终从凝胶边缘离开,在凝胶面连续移动,并最终到达电极处。
PAGE试验,最初的凝胶电泳试剂和反应体系主要是:在聚丙烯酰胺(PAGE)网络中混合有多种构型的分子,如水溶性酶、酸性蛋白质、核酸、抗体、复合蛋白质等,然后在此反应系统中加入电场,使其穿过凝胶网络,最终降解产物可以通过激光共聚焦成像系统被识别。
二、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)的优势
1、PAGE技术能够极大地提高蛋白质分析的灵敏度和精确度。由于它的分辨率高,可以检测到任何大小的分子,因此,可以对蛋白质的组成、构型、结构及其功能特性有更深入的了解。
2、PAGE技术的速度快,可以在几分钟内完成蛋白质分析,非常适合在大量的样本分析中使用,且它的成本也较低,可以大大提高蛋白质的检测速度和效率。
3、PAGE技术可进行准确有效的分析,这种测定方法也可提供浓度的分析。
4、PAGE技术有较高的灵敏度,能够检测到微量的蛋白质,可以检测到蛋白质的微弱变化,从而发现蛋白质在特定状态下是否有差异。
SDSPAGE所有详细试剂配方
SDSPAGE所有详细试剂配方
SDS-(聚丙烯酰胺凝胶电泳)是一种常用于蛋白质分析的实验技术。
该技术通常涉及到几种试剂,如胶溶液、缓冲液、电泳缓冲液、染色溶液等。下面是SDS-常见的试剂配方及其详细说明。
一、胶溶液配方:
1. 30%(w/v)丙烯酰胺(acrylamide)溶液
- 在称量瓶中称取30g丙烯酰胺,并用蒸馏水调至100ml。搅拌溶解
直至均匀。
-这是制备聚丙烯酰胺凝胶的基础溶液。
2. 响应稀释液(Response diluent)
-用于稀释聚丙烯酰胺溶液以获得不同浓度的凝胶。
-可通过将聚丙烯酰胺溶液与水按1:3体积比混合来制备响应稀释液。
二、缓冲液配方:
1. 离子化追踪剂(Tris-Glycine running buffer)
-用于凝胶电泳盒中电解质的运行。
-配方为:
3g Tris base (pH 8.8)
14.4g glycine
将固体溶解于1L蒸馏水中,并调整pH至8.8
三、电泳缓冲液配方:
1. 离子化追踪剂(Tris-Glycine SDS running buffer)
-用于在电泳过程中提供离子追踪剂。
-配方为:
30g Tris base
144g glycine
10gSDS
将固体溶解于1L蒸馏水中。
2. 加速剂(stacking gel buffer)
- 用于形成凝胶中的聚集堆积层(stacking layer)。
-配方为:
30g Tris base (pH 6.8)
144g glycine
1gSDS
将固体溶解于1L蒸馏水中,并调整pH至6.8
四、样品处理缓冲液配方:
简述聚丙烯酰胺凝胶聚合的主要方法和特点
聚丙烯酰胺凝胶的聚合方法和特点
聚丙烯酰胺凝胶是一种重要的水凝胶材料,广泛应用于生物医学、环
境工程、化工等领域。其聚合方法以及特点对于材料的性能和应用具
有重要意义。本文将简要介绍聚丙烯酰胺凝胶的主要聚合方法和特点。
一、聚丙烯酰胺凝胶的聚合方法
1. 自由基聚合法
自由基聚合法是目前应用最为广泛的聚丙烯酰胺凝胶聚合方法。该方
法利用过氧化物或者光引发剂引发单体的自由基聚合,生成线性或者
交联结构的聚合物。其优点是操作简单、反应条件温和,并且可以通
过调控引发剂种类和用量,以及反应条件来控制聚合物的分子结构和
分子量。
2. 缩聚法
缩聚法是另一种常用的聚丙烯酰胺凝胶聚合方法。该方法通过特定条
件下单体之间的缩聚反应,生成聚合物。缩聚法合成的聚丙烯酰胺凝
胶分子量分布较窄,可以得到高分子量的聚合物,具有较好的物理性质。
3. 丙烯酰胺接枝法
丙烯酰胺接枝法是将丙烯酰胺单体接枝到载体上,形成凝胶材料的一
种聚合方法。通过接枝法可以控制凝胶材料的结构和形貌,并且可以
在不同载体上进行接枝,提高凝胶材料的适用范围。
二、聚丙烯酰胺凝胶的特点
1. 高水含量
聚丙烯酰胺凝胶具有高达90以上的水含量,在生物医学领域应用广泛。高水含量使得聚丙烯酰胺凝胶在组织工程和药物传递中具有良好的生
物相容性,能够模拟人体组织,减小异物反应。
2. 可逆性
聚丙烯酰胺凝胶具有一定的可逆性,可以根据不同的物理或化学刺激
改变其结构和性质。这种可逆性使得聚丙烯酰胺凝胶在可控释放药物、智能材料等领域具有广泛应用前景。
3. 调控性
通过聚合方法和合成条件的调控,可以得到具有不同结构和性质的聚
聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理
聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理
聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)是一种分子量分析技术,它使分子量相近的物质来通过分子量分化凝胶电泳膜,在固定好的弱电场中梯度移动,进而得到它们的分子量分布和种类信息。由于分子量为几千到几百万之间,一般蛋白质的分子量常介于10000~1000000之间,可以有效的应用于该行法中。
从原理上来看,聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)的原理是使用一个弱连续电场,使溶液中不同大小的分子由凝胶材料中移动,然后沿着电场的方向移动,由样品溶液的溶解度差异,难溶的小的分子和容易溶解的大分子的移动速度会不同,当通过膜通道到达电极时,易溶解分子可以在短时间内拖动一定距离,而难溶解的小分子会拖慢速度,如此不同分子大小可以分别在固定时间内到达电极,可以获得各小分子的分子量。
PAGE电泳的凝胶材料是各种型号的凝胶,它的特性在于结构均一性好,凝胶内部没有分子离子及大空隙,因此不影响分子通过此凝胶的移动,其中包括几种凝胶例如多聚丙烯酰胺凝胶(Polyacrylamide Gel,PAGE),以及其他凝胶材料,如甲基丙烯酸凝胶(Agarose Gel,AG),并结合其他材料,例如钙离子,就可以形成一种新的凝胶。
凝胶的电泳有两种类型,一种是凝胶电泳,另一种是SDS凝胶电泳,前者主要是应用于细胞及分子技术中,主要是对各种蛋白进行分子量分析;后者则通过应用于分子量的测定,应用于碱基及核酸分子
的测定。
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电泳的迁移率
取决于核酸分子本身的大小和构型
分子量较小的DNA分子,比分子量较大的DNA分子
迁移率要快;
同等分子量的不同构型的核酸分子,构型紧密的
比松散型的开环DNA分子或线性DNA分子迁移率
要快。
凝胶电泳的分辨力 与凝胶的类型和密度相关 琼脂糖凝胶的分辨力在0.2~50Kb之间; 聚丙烯酰胺的分辨力在1~1000bp之间;
Separation Range of Agarose
PolyAcrylamide Gels (PAGE)
2 琼脂糖凝胶电泳 琼脂糖: 一种从红色海藻中提取出的线性多糖 聚合物。 分为
常熔点的琼脂糖
低熔点(LMP)琼脂糖
Agarose gel electrophoresis
LMP琼脂糖 熔点:62~65℃ 熔解后,在37℃ 可保持液态数小时; 在25℃ 可保持液态约10min
方法:利用已知大小的DNA片段作标准(marker /ladder),目的DNA片段与之比对、估计。 例如:HindⅢ将λ DNA切成8个片段,这些片段的 大小都已经知道,范围从125bp到23kb。实验中 的片段大小可以通过对比两条泳道中条带的位 置而加以估计。 尽管不十分精确,这种方法进行起来只有5%的错 误率
4 通过凝胶电泳分离染色体
传统凝胶电泳中,电场是沿着凝胶长度走向定位的, DNA分子是沿着直线向正极迁移。不同大小的DNA分子 在凝胶网状孔道中迁移的时候,迁移速率不同,从而 被分离开。
只有一定大小范围内的分子能够通过这种方法分离, 因为对于大分子来说,分子越大,迁移速率的差异越 小。 实际操作中,普通的凝胶电泳不能有效地分离大于 50kb的DNA分子。
第一章 基因操作的主要技术原理
第二节 凝胶电泳
1 凝胶电泳Байду номын сангаас
凝胶电泳是一种分析鉴定重组DNA分 子、蛋白质、蛋白质与核酸相互作用的 重要实验手段,同时也是分子生物学研 究方法的技术基础。
凝胶包含复杂的孔道网络,DNA分子必须通过这 些孔道才能够到达阳极。
小的DNA分子,在凝胶中迁移的更快。
凝胶电泳的种类
凝胶的成分和浓度决定能够分离的DNA大小 琼脂糖凝胶: 相对大的孔道,分离大一些的分子; 聚丙烯酰胺凝胶: 很小的孔道,分离小的DNA分子, 能够分离仅仅相差一个核苷酸的DNA分子。
用途
琼脂糖凝胶: 用于DNA和RNA的常规分析 聚丙烯酰胺凝胶: 常用于小分子核酸和蛋白质分析 凝胶电泳的一般程序 制胶,点样,电泳,染色,观察
染色和观察: 溴化乙锭(EB)染色, 在300nm波长的紫外下观察(凝胶成像仪) 能看到0.05 μg的微量DNA DNA的片断大小与荧光强度成正比
DNA分子大小的估计
如何确定凝胶电泳中片段的大小? 最准确的方法:利用迁移速度和分子重量间的数学 关系。相关公式是: D=a-b (logM) D是迁移的距离,M是相对分子质量,a和b是依赖 于电泳条件的常数。 通常使用:一种简单,但相对不太精确的估计DNA 片段大小的方法。
按凝胶材料分:
聚丙烯酰胺凝胶 琼脂糖凝胶电泳(普通和低熔点琼脂糖) 按电泳装置分: 水平式/琼脂糖凝胶
竖式/聚丙烯酰胺凝胶
两种方法比较:分离效果和分离范围; 操作难易
2 核酸电泳 基本原理
带有负电荷的DNA或RNA核苷酸链, 依靠稳定的无反应活性的介质(琼脂糖凝胶和聚 丙烯酰胺凝胶)和缓冲液, 在电场中以一定的迁移率从负极移向正极。 根据核酸分子大小不同、构型或形状的差异,以 及所带电荷的不同, 可以通过电泳将其混合物中的不同成分彼此分开。
脉冲电场凝胶电泳(PFGE)
1984年,D.R.Cantor发明的,分离超大分子量的 DNA分子。 在脉冲电泳中,电场方向是周期变化的,头一个脉 冲电场方向与核酸的移动方向成45 ℃角,下一个 脉冲的电场方向与核酸移动方向在另一侧成45 ℃ 角,由于加在琼脂糖凝胶电泳上的电场方向、电 流大小、以及作用时间都在交替地变换着,这就 使得DNA分子必须随时调整其泳动的方向,来适 应凝胶孔隙的无规则变化。
对放射性标记的DNA进行放射性自显影
染色的一个缺陷是其灵敏性的限制,如果每条带 中DNA的含量少于10ng,则很有可能在染色后 仍然看不到条带。对于微量的DNA就需要更加 灵敏的检测手段。 放射自显影是一个很好的方法。 电泳前将DNA结合上放射性标记,利用X射线敏 感摄影对凝胶进行拍摄就能够肉眼观察到DNA 分子。 放射性DNA使胶片曝光,显示出DNA条带。
Sample Well
25 ng 1 kb ladder 0.8% Agarose
kb
12 10 8 6 4
Agarose Gel Electrophoresis
EtBr Detection Limit: ~5-10 ng DNA
2
1
根据标准DNA相对迁移距离推测待测定的DNA片段的大小
Agarose gel electrophoresis
3 聚丙烯酰胺凝胶电泳
聚丙烯酰胺凝胶: 丙稀酰胺/ 亚甲双丙稀酰胺(29:1) TEMED 过硫酸铵(10%) 缓冲液:TBE
链分离凝胶-SSCP
用于单链分离,可以进行SNP的检测。 PAGE 原理: SNP: DNA长度相同,仅一个碱基不同; 加热后解链后电泳,迁移速度不同。
核酸测序凝胶
可以分离1bp的差异 用途:测序、AFLP、 为避免局部区域产生二级结构,可采用各 种变性措施,如煮沸样品,提高电泳温度, 凝胶中加入变性剂(尿素、甲醛、甲胺等)
回收DNA分子 在65℃ 下将LMP琼脂糖凝胶熔化; 加入过量的酚抽提DNA; 离心获得含DNA分子的上清液;
琼脂糖凝胶电泳的参数: 缓冲液:1× TAE(TBE, TPE) 凝胶的含量:根据检测的DNA大小 加DNA样品:<1μg,指示剂 电泳条件:大片断低电压长时间, 小片段高电压短时间
使凝胶中的DNA分子可视化
染色是最简单的方法。 溴乙锭(EtBr) 能够用来对琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶 中的DNA进行染色。 只要在足够的DNA存在条件下,经过EtBr染色后,在 紫外照射下能以不同的条带显示出来。 注意: 溴乙锭是非常强的致癌物;紫外光也会灼伤。 因此,用于把DNA染成蓝色或绿色,又不需要紫外照 射就能看见DNA的非致癌染料,越来越多地被用于 实验室研究中。