4-电泳技术-0924
电泳技术_??????
电泳技术
目 录
• 电泳技术简介 • 电泳技术的基本原理 • 电泳技术的实验流程 • 电泳技术的优化改进 • 电泳技术的实际应用
01
电泳技术简介
电泳技术的定义
电泳技术是一种基于电场作用下溶液中带电粒子移动的分离 技术，具有高分辨率、高灵敏度和操作简便等优点。
电泳主要利用待测样品中各种粒子所带电荷量的差异，在电 场中受到的静电力也不同，从而以不同的速度移动，最终实 现样品中各种粒子的分离或鉴定。
在其他领域的应用
刑事侦查
电泳技术可用于痕迹物证 的分析和鉴定，为刑事侦 查提供重要线索。
食品工业
电泳技术可用于食品营养 成分的分析和鉴定，为食 品工业提供质量控制手段 。
能源领域
电泳技术可用于电池、燃 料电池等能源器件的制造 和性能优化，提高能源利 用效率。
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。
观察分析
观察染色结果，通过拍照或记录 数据，对凝胶中的蛋白质条带进 行分析和比较。
结果整理
整理实验结果，包括蛋白质的相对 分子质量、浓度等参数的定量和定 性分析。
04
电泳技术的优化改进
电泳技术的局限性
电泳技术对样品性 质和操作条件的敏 感性。
难以实现自动化和 集成化。
电泳技术存在分辨 率和灵敏度的限制 。
在医学领域，电泳技术被用于血清蛋白分析、血 红蛋白分析、免疫电泳等诊断试剂的制作。
此外，电泳技术还可用于分析生物样品中的蛋白 质组分、DNA和RNA的分离纯化、检测蛋白质和 DNA的分子量等。
在化学领域，电泳技术可用于分离和鉴定各种离 子和分子，以及分析化学反应动力学和热力学参 数。
02
电泳技术的基本原理
电泳技术的发展历程
电泳技术的原理及应用总结报告
电泳技术的原理及应用总结报告1. 简介本报告旨在总结电泳技术的原理和应用。
电泳技术是一种常用的分离和纯化生物大分子的方法，被广泛应用于生物医药、食品检测等领域。
2. 原理电泳技术基于电场对带电粒子的作用力，通过在凝胶或液体介质中施加电场，利用带电粒子在电场中的迁移速度差异实现分离。
电泳分为凝胶电泳和自由液体电泳两种类型。
2.1 凝胶电泳原理凝胶电泳是将溶液中的带电粒子通过凝胶基质的孔隙分离。
凝胶基质可以是聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶等。
在凝胶电泳中，带电粒子在电场中迁移的速度与其电荷量和形状有关。
具有较小电荷量的带电粒子迁移速度较快，而具有较大电荷量的带电粒子迁移速度较慢。
2.2 自由液体电泳原理自由液体电泳中，带电粒子在液体介质中自由移动，不受凝胶基质阻碍。
自由液体电泳常用于高效毛细管电泳。
在自由液体电泳中，带电粒子的迁移速度与其电荷量、形状以及液体介质的性质有关。
3. 应用电泳技术在生物医药、食品检测等领域具有广泛的应用。
3.1 生物医药•DNA电泳：利用凝胶电泳技术对DNA进行分离和分析，常用于基因组研究、遗传疾病检测等领域。
•蛋白质电泳：通过凝胶电泳或自由液体电泳对蛋白质进行分离和鉴定，常用于蛋白质组学研究、疾病标记物筛选等。
3.2 食品检测•生物毒素检测：利用凝胶电泳技术对食品中的毒素进行快速检测和分析，有助于保障食品安全。
•基因改造食品检测：通过DNA电泳技术鉴定食品中的转基因成分，确保食品安全和标识的准确性。
4. 优势与局限4.1 优势•分离效果良好：电泳技术可以有效对带电粒子进行分离和鉴定。
•灵敏度高：电泳技术对微量样品的分离和分析具有较高的灵敏度。
•操作简便：电泳技术相对简单易于操作。
4.2 局限•样品限制：某些样品在电泳分析过程中可能受到样品特性限制，影响分离效果和分析结果。
•分离速度：电泳分离速度较慢，对于一些需要迅速分离的样品可能不适用。
5. 结论总之，电泳技术作为一种重要的分离和纯化手段，具有广泛的应用前景。
电泳技术(基础医学与医学实验技术)
电泳技术的应用领域
总结词
电泳技术广泛应用于生物、医学、化学等领域。
详细描述
电泳技术广泛应用于生物学、医学、化学和环境科学等 领域。在生物领域，电泳技术用于蛋白质、核酸和糖类 等生物大分子的分离和鉴定。在医学领域，电泳技术用 于血液、尿液和其他体液中蛋白质、酶和代谢产物的分 析。在化学领域，电泳技术用于合成高分子聚合物、金 属离子和有机化合物的分离和纯化。此外，毛细管电泳 和芯片电泳等新型电泳技术在生命科学和临床诊断等领 域也具有广泛的应用前景。
DNA电泳
DNA电泳是电泳技术中用于分离、鉴定和纯化DNA片段的一种方法。通过电泳技术可以将DNA片段按照大小进行分离，为基 因克隆、基因诊断和基因组学研究等领域提供基础。
DNA电泳的原理是利用DNA片段在电场中的迁移率不同而实现分离。DNA片段在电场中的迁移率取决于其大小、电荷和构象 等因素。通过选择合适的电泳介质和电泳条件，可以实现对DNA片段的精细分离。
电泳技术(基础医学与医学实验技 术)
contents
目录
• 电泳技术概述 • 电泳技术的基本类型 • 电泳技术在基础医学中的应用 • 电泳技术在医学实验技术中的应用 • 电泳技术的优缺点 • 电泳技术的发展趋势和未来展望
01 电泳技术概述
电泳技术的定义
总结词
电泳技术是一种利用电场对带电粒子进行分离的实验技术。
样品损失。
局限性
电泳技术对于某些特定类型的 生物大分子分离效果不佳，如 蛋白质的分离。
耗时长
电泳技术需要较长时间进行分 离，对于某些快速变化的生物 样品，可能无法及时检测。
高压电场影响
电泳过程中需要施加高压电场 ，可能会对生物大分子产生一 定的影响，如引起蛋白质的变
电泳技术
1）能产生密度梯度，且密度高时，粘度不高；
2）PH中性或易调为中性；
3）浓度大时渗透压不大； 4）对细胞无毒。
1. 速率区带离心度沉降
用途：分离密度相近而大小不等的细胞或颗粒。 特点：介质密度较低，介质的最大密度应小于被分离 生物颗粒的最小密度。
原理：介质密度梯度平缓，分离物按各自的沉降系数 以不同的速度沉降而达到分离。
二、离心机的结构与分类 (一）分类 1.低速离心机：转速<6kr/min 2.高速离心机：转速10~25kr/min的离心机 称为。 3. 超 速 离 心 机 ： 转 速 >25kr/min ， 离 心 力 >89Kg；最高转速可达100kr/min，离心力 超过500kg。
一、离心技术原理 在离心力场中，颗粒在离心运动中受离心力、 重力、摩擦力及浮力的共同作用。 在离心力场中，如果颗粒的密度大于周围介 质的密度，则颗粒发生沉淀；反之发生漂浮。 无论发生沉降与漂浮，离心力的方向总与浮 力的方向相反，离心力加大时，反向的两个 力也增大，当离心力与反向力达到平衡时， 可人力的沉降（浮力）加速度为零，直到各 组分达到分离目的。
第三节
电泳技术
电泳技术：利用带电粒子在电场作用下 定向移动的特性，对混合物组进行分离、 纯化和测定的一项技术。 电泳：溶液中带电粒子在电场中定向移 动的现象称为电泳
1 电泳：带电粒子在电场中向着与其本身电荷 相反的电极移动的过程。 2 电泳技术优点：快速、准确、重现性好 3 电泳方法分类 按电场分：常压（<500V，适用大分子）、高 压（>500V，适用小分子） 支持体分：自由电泳、区带电泳 仪器装置分：水平式、垂直式、悬架式 4 电泳条件：水溶液（缓冲液）、支持物（区 带电泳）、电场（电泳仪、电泳槽）
电泳技术的名词解释
电泳技术的名词解释电泳技术是一种在生物医学领域广泛应用的分离和分析方法。
它基于生物大分子（如蛋白质和核酸）的电荷特性，在电场的作用下使这些分子向电场方向运动，从而实现对不同分子间的分离和检测。
电泳技术主要包括凝胶电泳、毛细管电泳和等电点聚焦等多种形式。
一、凝胶电泳凝胶电泳是最常见和常用的电泳技术。
它利用不同大小和形状的分子在凝胶中的迁移速率不同的特性进行分离。
凝胶电泳通常使用聚丙烯酰胺凝胶或琼脂糖凝胶作为分离介质，根据待分离物的特点选择手性、大小孔径和聚合度等特性不同的凝胶。
通过加入电场，待分离物将在凝胶中移动，分子量较大的物质迁移较慢，而分子量较小的物质迁移较快，从而实现了它们的分离。
这种技术被广泛应用于DNA 片段的测序和蛋白质的分析等领域。
二、毛细管电泳毛细管电泳是一种在毛细管内进行的电泳方法。
毛细管是一种细丝状的容器，直径约为10-100微米，通常由石英、硅胶或聚合物材料制成。
相比于凝胶电泳，毛细管电泳具有分离效率高、速度快和消耗少等优点。
在毛细管内施加电场后，待测物质在毛细管内以不同的速度迁移，从而实现了它们的分离。
毛细管电泳被广泛应用于药物代谢、蛋白质鉴定和肿瘤标记物检测等领域。
三、等电点聚焦等电点聚焦是一种利用蛋白质或肽段的等电点差异进行分离的电泳技术。
蛋白质是由氨基酸组成的，每个氨基酸都有特定的等电点，即在特定pH值下，蛋白质带有零电荷。
等电点聚焦通过改变酸碱度，使待分离物质在电场中停留在等电点附近。
在电泳过程中，蛋白质会根据等电点的差异而分离，从而实现分析和检测。
这种技术具有高分离效能和高分辨率的特点，广泛应用于蛋白质组学等领域。
电泳技术在生物医学领域的应用非常广泛。
它不仅可以用于蛋白质的分析和分离，还可以用于核酸的测序和宿主病毒感染等领域的研究。
此外，电泳技术还被广泛应用于法医学领域，用于刑事侦查和个体鉴定。
总结起来，电泳技术是一种利用分子的电荷特性进行分离和分析的方法。
无论是凝胶电泳、毛细管电泳还是等电点聚焦，都在特定条件下，通过施加电场使待分离物质迁移并实现其分离和检测。
ms.90124标准
ms.90124标准
ms.90124标准是一种用于汽车行业的电泳涂装标准，它由克莱斯勒公司制定，用于规范电泳涂装的质量和性能[^1^][1]。
ms.90124标准的主要内容包括：
- 电泳涂装的定义和分类：电泳涂装是一种利用电场作用，使涂料在被涂物表面形成均匀的涂层的工艺。
电泳涂装分为阳极电泳和阴极电泳，根据涂料的电荷性质和电极的连接方式而定。
- 电泳涂装的工艺流程和参数：电泳涂装的工艺流程包括预处理、电泳、清洗、烘干等步骤，每个步骤都有相应的工艺参数，如电压、电流、时间、温度、浓度等，需要根据不同的涂料和被涂物进行调整和控制。
- 电泳涂装的质量检验和评价：电泳涂装的质量检验包括外观检验、厚度检验、附着力检验、耐腐蚀性检验、耐热性检验、耐冲击性检验等项目，每个项目都有相应的检验方法和标准值，用于评价电泳涂层的质量和性能。
ms.90124标准的目的是为了保证电泳涂装的一致性和可靠性，提高汽车零部件的防护性和美观性，满足汽车行业的高品质要求。
电泳技术医学知识培训课件
电泳技术医学知识培训课件一、引言电泳技术是一种重要的生物化学分析方法，广泛应用于医学、生物学、生物技术等领域。
通过电泳技术，可以对生物样品中的蛋白质、核酸等分子进行分离、纯化和分析。
在医学领域，电泳技术被用于疾病诊断、基因检测、药物研发等方面。
本课件旨在介绍电泳技术的基本原理、分类、操作步骤及应用，帮助医学专业学生和研究人员更好地掌握电泳技术。
二、电泳技术的基本原理电泳技术是利用电场对带电粒子的迁移作用，实现样品中分子的分离和分析。
在电泳过程中，样品中的分子在电场作用下向相反电极移动，迁移速度与分子的电荷量、大小和形状有关。
根据分子的迁移速度和迁移距离，可以实现对样品中分子的分离和分析。
三、电泳技术的分类1. 凝胶电泳：以凝胶为电泳介质，根据分子的分子量、形状和电荷进行分离。
常见的凝胶电泳有聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）、琼脂糖凝胶电泳（AGE）等。
2. 毛细管电泳：以毛细管为电泳通道，利用高压电场对样品进行分离。
毛细管电泳具有高效、快速、样品用量少等特点，广泛应用于生物大分子的分离和分析。
3. 无胶电泳：以液体为电泳介质，利用电场对带电粒子进行分离。
无胶电泳具有操作简便、分离速度快等优点，适用于生物大分子的快速检测。
四、电泳技术的操作步骤1. 样品制备：将待分析的生物样品进行处理，使其适应电泳条件。
常见的样品制备方法有蛋白质提取、核酸提取等。
2. 凝胶制备：根据实验需求，选择合适的凝胶类型和浓度，制备凝胶板。
凝胶制备过程中需注意凝胶的均匀性和稳定性。
3. 上样：将处理好的样品加入凝胶孔中，注意避免气泡产生。
4. 电泳：接通电源，使样品在电场作用下迁移。
根据实验需求，调整电压、电流等参数，以保证电泳过程的顺利进行。
5. 染色与观察：电泳结束后，对凝胶进行染色，使分离后的分子可视化。
常用的染色方法有蛋白质染色、核酸染色等。
染色后，可使用凝胶成像系统进行观察和分析。
五、电泳技术在医学领域的应用1. 疾病诊断：电泳技术可用于检测生物样品中的异常蛋白质、核酸等分子，为疾病的诊断提供依据。
电泳技术
电泳技术利用混合物中各组分所带电荷性质、电荷数量以及分子量的不同，在同电场作用下，根据各组分移动距离的不同，来分离鉴定各组分。
电泳技术作为一种先进的检测手段，广泛应用于蛋白质、多肽、氨基酸、核苷酸、无机离子等的分离和鉴定，甚至病毒与细胞的研究。
随着许多自动化电泳仪器设备的问世和普及，电泳技术在生物医学方面有着许多应用，显示出强大的生命力。
电泳介质的ph、缓冲液的离子强度、电场强度和电渗作用是影响电泳的主要因素。
区带电泳可根据支持物的物理性状、支持物的装置形式和ph的连续性等来分类。
其中常见的有聚丙烯酰胺凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、琼脂糖电泳、等电聚焦电泳和双向电泳等。
下面将简要地介绍几种电泳技术在生物医学中的应用。
聚丙烯酰胺凝胶电泳是一种常用的DNA检测方法，是聚合酶链式反应、单链构象多态分析中不可缺少的技术，广泛应用于生物医学中分子水平的诊断。
其对小于500碱基的DNA片段分辨率很高，且可容纳相对大量的DNA。
聚丙烯酰胺凝胶电泳基本上是一种分析工具，但有时也可用于纯化蛋白质。
变性的蛋白质可以经过回收、洗脱、浓缩和除盐来纯化，这样制备的蛋白质样品可以用于蛋白质的结构分析或抗体的制备，是进行生物化学研究的基础。
琼脂糖电泳因为操作简单，耗时短而被广泛应用新鲜血液经琼脂糖电泳、染色后可得患者的血清蛋白质电泳图谱，这是了解患者血清蛋白质全貌的有效方法，可以用为初筛试验。
在肾小球疾病中，尿蛋白电泳测定是反映疾病性质的重要窗口，是区别选择性尿和非选择性尿的重要标准之一。
十二烷基硫酸钠-琼脂糖电泳测尿蛋白组分操作方法简便，高效。
等电聚焦电泳利用蛋白质具有两性解离及等电点的特征，用具有ph梯度的支持介质来分离的蛋白质。
它的主要特点是：灵敏度及分辨率高，重复性好，电泳区带相当狭窄，特别适用于大批量纯度检测和真实性鉴定以及遗传多样性等群体生物学领域的研究。
目前等电聚焦电泳主要用于两性电解质样品的分析、分离和制备，在同工酶的鉴定及蛋白质的微量分析上应用尤为广泛。
电泳技术的原理和应用
电泳技术的原理和应用1. 原理电泳技术是一种利用电场力将带电粒子在电场中运动的技术。
在电泳过程中，通过在带电粒子周围施加电场，使其受到电场力的作用而进行运动。
1.1 电场力的作用在电场中，带电粒子受到电场力的作用，其大小与电场强度和带电粒子的电荷量成正比。
电场力使得带电粒子向电场方向运动，从而实现电泳过程。
1.2 电泳介质的选择电泳介质是指带电粒子运动所需的介质。
常用的电泳介质包括凝胶、液相和气相等。
凝胶电泳是最常见的电泳方法之一，其介质主要为凝胶状的聚丙烯酰胺凝胶。
1.3 电泳方向的确定电泳方向的确定与带电粒子的电荷性质有关。
带正电的粒子在电场中向负极运动，带负电的粒子则相反。
通过电泳方向的确定，可以实现带电粒子的分离和纯化。
2. 应用电泳技术在生物医学、环境分析、食品检测等领域有着广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用案例。
2.1 蛋白质电泳蛋白质电泳是一种常用的蛋白质分离和分析方法。
通过将蛋白质样品加到凝胶中，施加电场使蛋白质带电并进行电泳分离。
蛋白质电泳可以用于蛋白质的分子量测定、异构体分析等。
2.2 DNA电泳DNA电泳是一种常用的DNA分析方法，常用于DNA片段的分离和分析。
通过将DNA样品加到凝胶中，施加电场使DNA片段带电并进行电泳分离。
DNA电泳可以用于DNA测序、基因型分析等。
2.3 荧光电泳荧光电泳是一种利用荧光信号进行检测的电泳方法。
通过在电泳过程中给带电粒子添加荧光标记，可以实现对带电粒子的定量和定位检测。
荧光电泳广泛应用于生物分析、基因检测等领域。
2.4 毛细管电泳毛细管电泳是一种利用毛细管对带电粒子进行分离的电泳方法。
毛细管电泳具有分离效率高、操作简便等优点，被广泛应用于化学分析、药物研究等领域。
3. 结语电泳技术是一种重要的分离和分析方法，具有广泛的应用前景。
通过电泳技术，可以实现带电粒子的分离、纯化和定量检测，为科学研究和工业应用提供了有力的支持。
随着技术的不断发展，电泳技术将在更多领域得到应用，并为科学研究和产业发展带来更多的突破和进展。
生物化学-电泳技术
浓缩胶
分离胶
凝胶越浓T，凝胶孔径↓，所受阻力，机械强度 丙稀酰胺浓度 分离物质分子量 4％ 大于100万 7－7.5％ 1－100万 15－30％ 小于1万 胶的孔径为蛋白质分子平均大小一半时效果好 凝胶强度的选择 先用7.5%的标准凝胶或4%--10%的凝胶梯度测试
五.聚丙烯酰胺凝胶盘状电泳原理
4.缓冲系统的选择
A. 样品的浓缩效应
缓冲液成分及pH的不连续性 浓缩胶pH6.7 缓冲液 浓缩胶Tris-HCl, 电极缓冲液Tris-Gly 解离度 ：Cl> 蛋> Gly mclcl>m蛋蛋>m Gly Gly 凝胶中Cl－为快离子， Gly－为慢 离子，蛋白质样品被夹在中间。
缓冲液 样品 浓缩胶
电位梯度的不连续性
E：每厘米的电压降 E＝I(电流强度)/(电导率) E与电泳速度成正比 电泳开始后，由于快离子 泳动率最大，在快离子后 面形成一个离子浓度低的 低电导区，产生较高的电 位梯度，使蛋白质和慢离 子加速移动，蛋白质样品 被进一步浓缩。
A. 样品的浓缩效应
四个不连续性造成样品浓缩效 应原理包括：
缓冲液
浓缩胶
分离胶
C.分子筛效应
分离胶的孔径小，各分 子由于大小和形状不同， 所受阻力不同，表现出 不同的 泳动速度，即 分子筛作用。分子量小， 形状为球形的泳动速度 最快。
缓冲液
浓缩胶
分离胶
C.分子筛效应
分离胶的孔径小，各分 子由于大小和形状不同， 所受阻力不同，表现出 不同的 泳动速度，即 分子筛作用。分子量小， 形状为球形的泳动速度 最快。
可调节凝胶孔径， 聚丙烯酰胺凝胶 样品用量少分辨率 电泳 高，无电渗现象
五.聚丙烯酰胺凝胶盘状电泳原理
第4章 电泳技术
实验仪器
凝胶电泳槽
电
凝胶成像系统
(1)凝胶电泳类型
用于分离核酸的琼脂糖凝胶电泳也可分为垂直型及水平 型(平板型)。水平型电泳时，凝胶板完全浸泡在电极缓冲液下
1-2mm，故又称为潜水式，是目前使用较多的电泳形式，因为
它制胶和加样比较方便，电泳槽简单，易于制作，又可以根据
需要制备不同规格的凝胶板，因而得以广泛应用。
电泳、板状电泳、柱状电泳、U型管电泳、倒V字形电泳、
毛细管电泳等。 (4)根据支持物的特点又可分为:无阻滞支持物电泳;高
密度的凝胶电泳。
(5)-根据电源控制的不同，一般可分为以下3类:
恒压电泳;恒流电泳;恒功率电泳。
(6) 根据自动化程度的不同，可分为半自动和全自动型。 (7) 根据其功能的不同，可分为制备型、分析型、转移型、
琼脂糖 D-半乳糖和3，6-脱水L半乳糖连接而成的一种线性多糖。
D- 半乳糖
3,6-脱水-L-半乳糖
琼脂糖链依分子内和分子间氢键及其它力的作用使其
互相盘绕形成绳状琼脂糖束，构成大网孔型凝胶。
Gel structure of agarose.
(Låås，T.Doctoral tbesis. Acta Universitatis Upsaliellisis 1975. Reproduced by kind permission of the Author.)
(2) 缓冲溶液的配制
DNA的电泳迁移率受到电泳缓冲液的成分和离子强度的 影响，当缺少离子时，电流传导很少，DNA迁移非常慢; 相反，高离子强度的缓冲液由于电流传导非常有效，导 致大量热量产生，严重时，会造成胶熔化和DNA的变性。
常用的电泳缓冲液有EDTA(pH8.0)和Tris-乙酸(TAE)， Tris-棚酸(TBE)或Tris-磷酸(TPE)等，浓度约 50mmol/L(pH7.5-7.8)，电泳缓冲液一般都配制成浓的贮 备液，临用时稀释到所需倍数
第4章 电泳技术
医用检验技术及应用
电泳技术
一个条带中仍是混合着多种蛋 白质，如何再把它们分开呢？ 白质，如何再把它们分开呢？
医用检验技术及应用
电泳技术
第四节 二维电泳
图 6-9 二维电泳原理及流程图
医用检验技术及应用
电泳技术
第四节 二维电泳
• 基本原理
第一维电泳，即等电聚焦电泳 第一维电泳，即等电聚焦电泳(isoelectric focusing，IEF)其基本原理是利用蛋白质分 ， 其基本原理是利用蛋白质分 子等电点的不同对其进行分离； 子等电点的不同对其进行分离； 第二维电泳， 第二维电泳，即SDS-聚丙稀酰胺凝胶电泳 聚丙稀酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE)，使电泳迁移率主要取决于蛋 ， 白质或亚基分子量的大小。 白质或亚基分子量的大小。
医用检验技术及应用
电泳技术
区带电泳
• 实验原理 让pH>pI（max） （ ） 所有蛋白质带负电 所有蛋白质带负电 各种蛋白质带电量不同 电泳速度不同 经过一段时间电泳后， 经过一段时间电泳后，各种蛋白质被区分开
医用检验技术及应用
电泳技术
区带电泳
Alb：清蛋白 ： α1：α1酸性糖蛋白、α1抗胰蛋白酶 α2：HP、CP、α2巨球蛋白、α脂蛋白 β：运铁蛋白、补体系统、β脂蛋白 ：运铁蛋白、补体系统、 γ：IgG、IgM、IgA、IgD、IgE ：
医用检验技术及应用
电泳技术
第六节 免疫电泳
电泳技术与免疫技术相结合 相结合， 电泳技术与免疫技术相结合，大大扩大了 其临床应用的范围， 其临床应用的范围，于1953年Grabar和 年 和 Williams首次将凝胶扩散置于直流电场中进行， 首次将凝胶扩散置于直流电场中进行， 首次将凝胶扩散置于直流电场中进行 让电流来加速抗原与抗体的扩散并规定其运行 方向，并与免疫沉淀反应相结合,该技术有两大 方向，并与免疫沉淀反应相结合 该技术有两大 优点，一是加快了沉淀反应的速度， 优点，一是加快了沉淀反应的速度，二是将某 些蛋白组分利用其带电荷的不同而将其分离开， 些蛋白组分利用其带电荷的不同而将其分离开， 再分别与其对应抗体反应， 再分别与其对应抗体反应，以此作更细微的分 析。
电泳技术
二、聚丙烯酰胺凝胶的制备
聚丙烯酰胺凝胶聚合的催化体系有两种：
1.化学聚合
化学聚合的催化剂通常采用过硫酸铵（ammonium persulfate，Ap），此外还需要加速剂TEMED（N，N，N’， N’-四甲基乙二胺），它能以自由基的形式存在。微量 TEMED的加入，可使过硫酸铵形成自由基： S2O822SO4.
引
言
电泳的概念：带电物质在电场中向相反电极移
动的现象称为电泳（electrophoresis）。 电泳现象早在十九世纪初就已发现（1808年俄 国物理学家Reŭss进行了世界上第一次电泳实 验）。但电泳技术的广泛应用，则是在1937年 用滤纸作为支持介质成功地进行纸电泳以后， 特别是近几十年以来，电泳技术发展很快，各 种类型的电泳技术相继诞生，在生物化学、医 学、免疫学等领域得到了广泛应用。
银染色
配液： 2. 0.36%NaOH 1%柠檬酸 50%甲醇、10%醋酸 1%醋酸 2. 新配制： A 0.8克硝酸银溶于4ml H2O中 B 0.36%NaOH 21ml 30%氨水 1.4ml C 将A 滴加到B中，棕色沉淀消失，加H2O到 100ml D 0.5ml 1%柠檬酸、50ul 38%甲醛，家H2O 到 100ml
.
电泳的基本原理
在一定pH条件下，每一种分子都具有特定 的电荷（种类和数量）、大小和形状，在 一定时间内它们在相同电场中泳动速度不 同，各自集中到特定的位置上而形成紧密 的泳动带。这就是带电粒子可以用电泳技 进行分离、分析和鉴定的基本原理。
+
-
带电粒子在电场中的移动与: 粒子大小有关，颗粒直径愈小愈快 粒子的电荷有关，电荷愈多愈快 粒子的形状有关，愈接近球形愈快
迁移率还和下列因素有关:
电泳技术
电泳分析常用方法电泳分析常用方法（一）醋酸纤维素薄膜电泳醋酸纤维素是提纤维素的羟基乙酰化形成的纤维素醋酸酯。
由该物质制成的薄膜称为醋酸纤维素薄膜。
这种薄膜对蛋白质样品吸附性小，几乎能完全消除纸电泳中出现的“拖尾”现象，又因为膜的亲水性比较小，它所容纳的缓冲液也少，电泳时电流的大部分由样品传导，所以分离速度快，电泳时间短，样品用量少，5靏的蛋白质可得到满意的分离效果。
因此特别适合于病理情况下微量异常蛋白的检测。
醋酸纤维素膜经过冰醋酸乙醇溶液或其它透明液处理后可使膜透明化有利于对电泳图谱的光吸收扫描测定和膜的长期保存。
⒈材料与试剂醋酸纤维素膜一般使用市售商品，常用的电泳缓冲液为pH8.6的巴比妥缓冲液，浓度在0.05-0.09mol/L。
⒉操作要点⑴膜的预处理：必须于电泳前将膜片浸泡于缓冲液，浸透后，取出膜片并用滤纸吸去多余的缓冲液，不可吸得过干。
⑵加样：样品用量依样品浓度、本身性质、染色方法及检测方法等因素决定。
对血清蛋白质的常规电泳分析，每cm加样线不超过1靗，相当于60-80靏的蛋白质。
⑶电泳：可在室温下进行。
电压为25V/cm，电流为0.4-0.6mA/cm宽。
⑷染色：一般蛋白质染色常使用氨基黑和丽春红，糖蛋白用甲苯胺蓝或过碘酸-Schiff试剂，脂蛋白则用苏丹黑或品红亚硫酸染色。
⑸脱色与透明：对水溶性染料最普遍应用的脱色剂是5％醋酸水溶液。
为了长期保存或进行光吸收扫描测定，可浸入冰醋酸：无水乙醇＝30:70（V/V）的透明液中。
（二）凝胶电泳以淀粉胶、琼脂或琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等作为支持介质的区带电泳法称为凝胶电泳。
其中聚丙烯酰胺凝胶电泳（polyacrylamide gel electrophoresis，PAGE）普遍用于分离蛋白质及较小分子的核酸。
琼脂糖凝胶孔径较大，对一般蛋白质不起分子筛作用，但适用于分离同工酶及其亚型，大分子核酸等应用较广，介绍如下：⒈琼脂糖凝胶电泳的原理概述琼脂糖是由琼脂分离制备的链状多糖。
电泳技术介绍及阻碍电泳的因素
电泳技术介绍及阻碍电泳的因素一、大体知识和种类电泳是指带粒子在电场中向与自身带相反电荷的电极移动的现象。
例如蛋白质具有两性电离性质。
当蛋白质溶液的pH在蛋白质等电点的碱侧时，该蛋白质带负电荷，在电场中向正极移动，相反则带正电荷，在电场中向负极移动，只有蛋白质溶液pH在蛋白质的等电点时静电荷是零，在电场中不向任何一极移动。
电泳现象早在1890年就被发现，1907年有人曾在琼脂中电泳，研究白喉毒素。
1937年由Tiselius制成界面电泳仪，并开始用于蛋白质的研究。
从此，人们才逐渐认识到电泳技术对于生物科学研究是一种重要工具。
然而，界面电泳结构复杂，价格昂贵难于普及。
1940年左右，以纸为支持物的电泳问世后，电泳技术得到迅速发展。
电泳技术以支持物分，可分为：纸电泳，醋酸纤维素薄膜电泳，淀粉凝胶电泳，琼脂（糖）凝胶电泳及聚丙烯酰胺凝胶电泳等。
经凝胶形状分有水平平板电泳，园盘柱状电泳及垂直平板电泳。
各种类型的电泳技术概括如表。
各类电泳技术已经普遍地用于基础理论研究，临床诊断及工业制造等方面。
例如用醋酸纤维薄膜电泳分析血清蛋白；用琼脂对流免疫电泳分析病人血清，为初期诊断原发性肝癌提供资料；用高压电泳分离肽段，研究蛋白质一级结构；用高压电泳和层析结合研究核酸的一级结构。
凝胶龟泳技术在分离分析酶。
蛋白质，核酸等生物大分子方面具有较高的分辩力，为生物化学，分子生物学的进展作出了重大奉献。
二、影响电泳的因素不同的带电颗粒在同一电场中泳动的速度不同。
常用泳动度（或迁移率）来表示。
泳动度是指带电颗粒在单位电场强度下泳的速度。
影响泳动度的主要因素有：1、首先决定于带颗粒的性质，即颗粒所带净电荷的数量，大小及形状一般说来，颗粒带净电荷多，直径小而接近于球形，则在电场中泳动速度快，反之则慢。
泳动度还与分子的形状，介质粘度，颗粒所带电荷有关，泳动度与颗表面电荷成正比，与介质粘度及颗粒半径反比。
带电荷的高分子在电解质溶液中把一些带有相反电荷的离子吸引在其周围，形成一离子扩散层。
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十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳不受蛋白质原有电荷影 响，主要取决于蛋白质及其亚基分子量大小，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。
26
SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）
SDS-PAGE是一个不连续系统，由上层浓缩 SDS-PAGE的有效分离范围 胶和下层的分离胶组成。 丙烯酰胺浓度％ 线性分离范围 浓缩胶（pH6. 8，孔径大）主要作用是使样 kDa 品浓缩，使样品在未进入分离胶前，被浓缩成很 15 10~43 窄的条带，从而提高分离效果。 12 12~60 分离胶（pH8. 8，孔径小）通过分子筛效应， 10 20~80 把样品中的各组分按分子量大小而分开。
P
NH3+
+ OH－
P
NH2
COOH ＋ H＋ 蛋白质的阳离子
COO－ ＋ H＋ 蛋白质的兼性离子
COO－ 蛋白质的阴离子
蛋白质分子在不同pH下的解离状态
30
等电聚焦电泳（IEF）— 是指电泳系统中加入两性 电解质载体，当通以直流电时，两性电解质载体即形 成一个由阳极到阴极连续增高的pH梯度。样品（蛋白 质等）进入时，不同的蛋白质移动到与其等电点相当 的pH位置上，从而使不同等电点的蛋白质得以分离。
的泳动速度。
V q M = ——— = ———— E 6r
6
三、影响电泳速度的因素
1. 电场强度（E）
电场强度愈高，带电粒子受到的电场力就愈大， 粒子移动速度愈快
E↑→电流↑→热效应→支持介质上的水分蒸发
→样品的热变性 E↓→电泳速度慢→延长电泳时间→样品扩散→ 区带模糊不清→分辨率下降
7
2. 缓冲液
13
(2) 按支持物的装置形式不同，可分为
① 平板式电泳 ② 垂直板式电泳 ③ 垂直柱式电泳
14
4. 根据电泳系统pH是否连续，可分为
连续 pH 电泳 — 指电泳过程中 pH 保持不变，如
滤纸电泳、醋纤膜电泳。
不连续 pH 电泳 — 指电极缓冲液和电泳支持物
的不同区段有不同的pH，如 PAGE、IFE。
发现电泳现象 Tiselius 自由界面电泳
Wieland 滤纸电泳 聚丙烯酰胺凝胶电泳
毛细管电泳
(capiliary electrophoresis)
Arne Wilhelm Kaurin Tiselius 蒂塞利乌斯 (瑞典人)因研究电泳 和吸附分析，特别是 发现关于血清蛋白的 复杂本质而获奖
11
4
基本原理
电场力：
F1= Eq （q：有效电荷，E：电场强度）
阻力：
F2=6rv
F2：摩擦阻力 v：在介质粘度η中半径为r的颗粒的移动速度 r：球形粒子的半径 η：介质黏度
5
F = F’
Eq = 6rv
Eq v = ———— 6r
迁移率（Mobility) ——带电颗粒在单位电场强度下
7.5 5.0 36~94 57~212
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SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）
考马斯亮染色 硝酸银染色
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【注意事项】
丙烯酰胺有神经毒性，勿接触皮肤
玻璃板光滑洁净，以便于凝胶取下和灌胶
时产生气泡 妥善安装制胶板，避免液体渗漏，可用琼 脂糖或胶带封边 灌胶和插入梳子时，应止气泡产生 拔出梳子时，用纯水清洗加样孔
32
33
临床诊断
进行血清蛋白、血红蛋白、精蛋白、脂蛋白的分离、 鉴定和含量测定以及血清学酶的检验、免疫化学检验等。
工业制造
用于提纯酶、激素及其它生化产品
基础理论研究
从分离与分析无机离子到复杂的生物高分子化合物，以 及在放射化学和免疫化学中都占有重要的地位；在各类电泳 技术中，尤以凝胶电泳在分离分析酶、蛋白质、核酸等生物 大分子等方面分辨力为最高，为生物化学，分子生物学的发 展作出了重大贡献。
优点：在不同 pH 区之间形成高的电位梯度区， 使蛋白质移动加速压缩为一极狭的区带而达到浓 缩的目的。
15
六、电泳技术的特点
凡是带电物质均可应用某一电泳技术进行分
离,并可进行定性或定量分析;
样品用量极少; 设备简单; 可在常温进行; 操作简便省时;
分辨率高.
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七、电泳技术应用
CH NH3
COO
+
+Байду номын сангаасOH+ H+ (pK´2)
R
CH NH2 COO
pH< pI
净电荷为正
pH = pI
净电荷=0
pH > pI
净电荷为负
等电点 (isoelectric point) ：蛋白质是两性电解 质，在某一特定 pH 值时，蛋白质分子上所带正负电 荷相等，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此 时溶液的pH值称该蛋白质的pI 。
分离核酸基本原理
pH为8.0－8.3时，核酸分子碱基几乎不解离， 磷酸全部解离，核酸分子带负电，在电泳时向正极 移动。 采用适当浓度的琼脂糖作为电泳支持物，在分 子筛的作用下，使得分子大小和构象不同的核酸分 子泳动率出现较大差异，从而达到分离核酸片段检 测其大小的目的。
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影响核酸迁移率的因素
五、电泳分析技术的分类
1. 根据被分离样品的量多少
分析电泳 制备电泳
2. 根据电泳电压的高低
常压电泳 高压电泳 100～500 V 500～10kV
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3. 根据电泳中是否使用支持物
自由电泳—不使用支持物，在溶液中进行。
区带电泳—使用支持物
(1) 按支持物的物理性状不同，可分为
①滤纸及其他纤维薄膜电泳，如醋酸纤维素、玻璃 纤维、聚氯乙烯纤维 ②凝胶电泳，如琼脂、琼脂糖、硅胶、淀粉胶、聚 丙烯酰胺凝胶电泳 ③粉末电泳，如纤维素粉、淀粉、玻璃粉电泳 ④丝状电泳，如尼龙丝、人造丝电泳
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第二节 凝胶电泳
凝胶电泳 —— 是指用凝胶物质作为支持介质 的电泳方法。 支持物：多孔凝胶。如聚丙烯酰胺凝胶、琼脂 糖凝胶等，具有电泳和分子筛的双重作用，分辨 力高。 最常用聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶电泳 优点：机械强度好，透明有弹性，稳定，无吸 附作用和电渗作用，可制成不同孔径的凝胶。
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一、琼脂糖凝胶电泳
9
3. 支持介质
电渗 —— 指在电场作用下液体相对于固体支持 物的相对移动。
分子筛 —— 介质在交联过程中形成孔径不同的 凝胶。小分子颗粒泳动过程中受的阻力小，速度 快。
4. 样品的物理性状
样品的物理性状是指样品分子的大小、电荷多少、 颗粒形状和空间构型。
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四、电泳分析技术发展概况
1948
1809年 1937年 1948年 1959年 1980’s
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（三）等电聚焦电泳
蛋白质具有许多可解离的酸性基团（－COOH）和 碱性基团（－NH2）及其它基团，在一定溶液的pH条件 下可解离成带正电荷或负电荷的基团。 当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负 离子的趋势相等，成为兼性离子，净电位为零，此时溶 液的pH称为蛋白质的等电点。
P
NH3+ + OH－
琼脂糖的浓度 缓冲液：有TAE和TBE，而TBE比TAE有着更好的缓冲
能力。
嵌入染料 电泳温度 电压 核酸分子大小及构象
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琼脂糖凝胶电泳的基本操作步骤
配置融化琼脂糖 加入染料 安装梳齿 拔除梳齿 加入电泳缓冲液 加样缓冲液的作用：
（1）增加样品密度
（2）呈现颜色，便于操作
第四章 电泳技术
Electrophoresis
1
内容提纲
1 3
电泳技术概论
2 3
常用电泳技术
凝胶电泳
等电聚焦电泳
双向电泳技术 毛细管电泳技术
2
第一节 电泳技术概论
一、定义
电泳：带电粒子在直流电场中向着与其本
身所带电荷电性相反的电极移动的现象。
3
二、电泳的基本原理
悬浮或溶解在电解质溶液中的带电粒子，在电场 作用下以不同的速度向着与自身所带电荷极性相反的 电极移动。在电泳过程中，带正电荷的粒子向电场的 负极方向移动，带负电荷的粒子向电场的正极方向移 动。移动的带电粒子受到电场力和周围介质阻力的作 用，当二力平衡时，粒子以稳定的速度向电极方向移 动。由于电荷、质量等的差异，粒子将会有不同的质 /荷比，使其在电场中具有不同的迁移速度。
溶液的I越高，带电粒子的泳动速度越慢，但区 带分离度却较清晰。
I↑→缓冲能力越大→缓冲液所载的分电流增加， 而样品所载的电流相应减少→电泳速度减慢
对于稀溶液：
1 I mZ 2 2
（m：离子的摩尔浓度，Z：离子的价数）
8
两性物质解离性质及等电点（pI）
R CH NH3+ COOH R + OH+ H+ (pK´1)
聚丙烯胺凝胶 （PAG）
添加尿素、甲 酰胺、SDS等 解离剂
非变性PAG
变性PAG
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SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）
基本原理
SDS 即十二烷基硫酸钠，是一种阴离 子去污剂，它能破坏蛋白质分子之间 以及其它物质分子之间的非共价键 。 在强还原剂如巯基乙醇或二硫苏糖醇 的存在下，蛋白质分子内的二硫键被 打开并解聚成多肽链。解聚后的蛋白 质分子与SDS充分结合形成带负电荷 的蛋白质-SDS复合物，复合物所带的 负电荷大大超过了蛋白质分子原有的 电荷量，这就消除了不同蛋白质分子 之间原有的电荷差异。
（3）观察电泳情况
上样并电泳
紫外灯下观察
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琼脂糖凝胶电泳分离核酸
常用仪器设备
22
琼脂糖凝胶电泳分离核酸