等电点电泳 原理 步骤 详细
等电点电泳
等电点电泳等电点电泳是一种用于分析生物分子大小和结构的常用技术。
它由荷兰科学家菲利普梅斯特首先提出。
它结合了动力学和凝胶电泳技术，可以用来定性和定量地测定分子质量，比较分子强度，分析和核查分子结构。
等电点电泳是一种生物电泳技术，它是一种在液体介质中对分子进行电流分析，通过电压的不同而使分子沿着电流方向移动的方法。
它在分子内部电荷分布的基础上，将分子分离分析出来。
该技术的基本原理是，同一液体介质中的固体分子，其电荷分布不同，在一定的电位下，会根据电荷分布的不同而移动的速率不同，从而实现分子的分离。
这种分离的基础是分子电荷分布的差异，等电点电泳是根据分子电荷分布来实现分子分离分析的。
等电点电泳可以用来分析生物分子的大小和结构，包括有机化合物，蛋白质，多糖，核酸，抗生素，酶以及抗体等。
它常用于凝胶电泳（喷雾电泳），包括气相色谱（GC），液相色谱（HPLC），二维电泳（2-D PAGE）等等，以及其他新兴的分析技术，如质谱分析（MS），高速离子层析（CE）等。
等电点电泳是一种用于分析生物分子大小和结构的有效方法，具有高分辨率，快速定量，低成本，可重复分析性以及较少污染等优点。
它可以根据分子的等电点值，大小，构型和活性，将分子分离，从而确定分子的结构和痕量成分，或者比较两个分子的相似性和差异性。
等电点电泳的应用非常广泛，可以用来鉴定抗菌药物的有效成分，分离病原体中的重要抗原，研究和鉴别蛋白质的抗原性，研究抗体的特异性和结构，以及其它等。
等电点电泳是当今生物分析技术应用广泛的重要技术，它可以用来分析生物分子的大小和结构，可以确定分子的特性，快速有效地分析和鉴定未知物质。
在生命科学领域，它给研究人员提供了一个更科学、更有效的方法。
实验三十五IEF电泳测定蛋白质等电点
实验三十五IEF电泳测定蛋白质等电点等电点(isoelectri。
point)是蛋白质的最重要理化性质之一，其定义是当蛋白质的酸性解离与碱性解离趋势相等，蛋白质分子的净电荷为零时，环境的pH。
当蛋白质分子的pI<环境pH时带正电荷向负极移动，pI>环境pH时带负电荷，向正极移动，处于等电点时的蛋白质在电场中既不向阳极移动，也不向阴极移动。
每一种蛋白质都有一个特定的等电点，测定蛋白质的等电点最为普遍采用的方法是等电聚焦(isoelectric focusing，IEF)电泳，IEF是60年代建立起来的一种蛋白质分离分析手段，其分辨率高，可达0．001pH单位，且操作方便、迅速，因此除用于蛋白质等电点测定外，也常被用于蛋白质纯度鉴定及分离制备蛋白质，是生物化学、分子生物学、遗传学等研究中的重要分离、分析方法。
实验原理等电点聚焦电泳的基本原理是通过在凝胶中加入载体两性电解质，使其在电场作用下，从阳极到阴极形成一个连续而稳定的线性pH梯度，其正极为酸性，负极为碱性，通常使用的载体两性电解质是脂肪族多氨基多羧酸化合物，其在电泳中形成的pH梯度范围有3～10，4～6，5～7，8～10等，蛋白质在IEF电泳时，当样品置于负极端时，因pH>pI，蛋白质分子带负电荷，电泳时向正极移动，在移动过程中，由于pH逐渐下降，蛋白质分子所带的负电荷逐渐减少，蛋白质分子移动的速度逐渐变慢，当移动到pH=pI时，蛋白质所带的净电荷为零，蛋白质即停止移动而聚焦成带。
当蛋白质置于正极时，也会获得同样的结果。
因此在进行IEF电泳时，样品可以置于任何位置。
由于各种不同蛋白质的氨基酸组成不同，因而有不同的等电点，在IEF电泳时，会分别聚焦于相应的等电点位置，形成一个很窄的区带。
在IEF电泳中蛋白质区带的位置是由电泳pH梯度的分布和蛋白质的pI所决定，而与蛋白质分子的大小及形状无关。
因此根据蛋白质区带在pH梯度中的位置便可测得该蛋白质的等电点。
icief的检测原理
icief的检测原理ICIEF全称为等电点异电聚焦电泳，是基于蛋白质等电点的差异而进行的一种电泳分离技术，广泛应用于蛋白质药物研发、体外和体内性质研究等领域。
以下是ICIEF的检测原理及步骤。
1. 原理ICIEF的原理是利用全自动等电点聚焦电泳仪对样品中蛋白质等电点进行分离。
等电点是指蛋白质带电量为零时的pH值，而异电点则是指带电量正负相等的蛋白质在一定的pH值下呈现出不同的电荷状态。
ICIEF通过将样品中的蛋白质在pH梯度中进行电泳分离，进而获得蛋白质的等电点和异电点等信息，实现对样品的分离和分析。
2. 步骤（1）样品准备：将待检测的蛋白质样品进行预处理，如加入缓冲液、去除杂质等，以确保样品质量的精准和稳定。
（2）试剂制备：制备等电点聚焦电泳所需的缓冲液、样品浸泡液等，在实验室中准备好。
（3）电泳分离：将样品在电泳仪中进行分离，先将试管中的样品放入等电点聚集层，然后采用电场作用将样品分离到等电点的对应位置上。
经过异电点聚焦电泳、固定化定位等步骤，得到以等电点或异电点为参照标记的蛋白质荧光图谱。
（4）图像处理：将得到的蛋白质荧光图谱进行数据提取和峰和面积计算等处理，进而得到蛋白质的等电点和异电点等自身性质。
（5）数据分析：根据处理得到的荧光特征图谱数据，通过ITC或DSC等热化学实验或计算方法，对样品中的蛋白质等电点和异电点等性质进行更加深入的分析和研究。
总之，ICIEF是一种基于蛋白质等电点差异的一种高分辨率分离技术。
它在蛋白质药物研发与生产等方面都有广泛应用，可以快速高效地进行蛋白质荧光特征分析和等电点测定，准确地获取样品中的蛋白质等电点和异电点等自身性质，帮助研究人员更好地了解和研究蛋白质药物的性质和特征，从而推动药物研发和创新发展。
电泳生产的过程及原理
电泳生产的过程及原理电泳是一种将带电粒子分离的技术，广泛应用于生物医药、环境保护、食品工业等领域。
电泳分离的原理是利用电场作用下不同带电粒子的迁移速度差异，使它们在电场中以不同速率运动并分离。
电泳的原理可以分为自由移动和强制移动两种模式。
自由移动模式是指带电粒子在电场中受到电荷作用力和摩擦力的影响，从而以自由方式在电极间移动。
强制移动模式是指通过外加电场将带电粒子强制移动。
电泳生产的过程一般包括以下几个步骤：样品处理、准备电解液、装配电泳槽、样品加荷、电泳分离、染色与检测。
首先是样品处理。
样品往往需要经过预处理才能进行电泳分离。
例如，对于蛋白质样品，常规处理包括添加分离缓冲剂、变性、脱氧核酸酶处理等。
接下来是准备电解液。
电解液是电泳分离过程中必不可少的一部分，它提供了电场和离子的介质。
通常电解液是由缓冲剂、离子溶质和必要的添加剂组成的。
缓冲剂的作用是维持溶液的酸碱平衡，使其pH保持在一定范围。
离子溶质的作用则是提供迁移所需的电荷。
然后是装配电泳槽。
电泳槽通常由两块平行电极组成，两个电极之间的空间就是电泳槽。
电极可以是金属板，也可以是特殊的电解质电极。
电泳槽的尺寸和形状可以根据样品的大小和电泳的要求进行设计。
为了防止电泳过程中的热量产生，电泳槽通常会加冷却装置。
接下来是样品加荷。
样品通常通过孔隙电泳技术或浸润电泳技术加到电泳槽中。
孔隙电泳是将样品溶液加在凝胶电泳模板的小孔中，使样品分散到小孔内。
浸润电泳是将电泳槽中的电解液浸润到样品中，然后再将样品转移到电泳槽中。
然后是电泳分离。
加上电场后，带电粒子会受到电荷作用力和摩擦力的影响，从而沿电场方向运动。
根据粒子的大小、形状、电荷和溶液中的介电常数等因素，不同的粒子会以不同的速度运动。
运动的速度取决于所受到的电场力和摩擦力的平衡。
因此，在电泳过程中，带电粒子会根据其电荷、尺寸等特性在电场中分离。
最后是染色和检测。
为了观察分离效果，可以通过染色等方法将带电粒子标记出来。
等电聚焦电泳的两种方法
等电聚焦电泳（IEF）分离蛋白及测定蛋白质等电点等电点聚焦（IEF ）是在电场中分离蛋白质技术的一个重要发展，等电聚焦是在稳定的pH 梯度中按等电点的不同分离两性大分子的平衡电泳方法。
在电场中充有两性载体和抗对流介质，当加上电场后，由于两性载体移动的结果，在两极间逐步建立稳定的pH 梯度，当蛋白质分子或其他两性分子存在于这样的pH 梯度中时，这种分子便会由于其表面电荷在此电场中运动，并最终达到一个使其表面静电荷为0 的区带，这时的pH 则是该分子的pI ，聚焦在等电点的分子也会不断扩散，一旦偏离其等电点后，由于pH 环境的改变，分子又立即得到正电荷或负电荷，从而又向pI 迁移。
因此，这些分子总会是处于不断扩散和抗扩散的平衡中，在pI 处得以“聚焦”.二、仪器与试剂1．材料：蛋白样品2．试剂：聚丙烯酰胺、甲乙聚丙烯酰胺、两性电解质、尿素、NP-40、teiton-100电极液：1M 磷酸（阳极液）、1M 氢氧化钠（阴极液）固定液：100g三氯乙酸、10g磺基水杨酸溶于500ml，定容为1000ml染色液：0.35g考马斯亮蓝R—150溶于300ml脱色液中，加热到60 - 70C,加入0.3g硫酸铜。
脱色液：25％乙醇、8％冰乙酸溶于水样品缓冲液:1％Ampholine 、2％Triton X-100 、9M 尿素三、操作步骤：1, 样品制备：用IEF 样品缓冲液提取待分析样品，如其他缓冲液提取的样品则应透析后，冷冻干燥、再复溶于IEF 样品缓冲液。
充分溶解后，离心去除不溶杂质。
2, 制模具：洗干净两块IEF 专用玻璃板，进行硅化和反硅化处理，两块玻璃板的硅化和反硅化面相对，放上夹条，夹子夹好。
3, 配胶：胶液组成：6ml 胶母液（10％，19/1）6—8 ％尿素1ml Ampholine （pH3.5-10）60-80ul 10%AP5 ul TEMED4, 灌胶：配好的胶迅速灌入模具5, 电泳：等胶凝固后，小心揭去上下玻璃板，将塑料垫片底部擦干，小心放于电泳槽上。
电泳技术基本原理和步骤
第六节 免疫电泳
• 火箭免疫电泳(RIE)
图 6-16 Laurell 技术示意图及火箭免疫电泳图谱 Ag：抗原；1、2、3为待测标本；4、5、6为标准
第六节 免疫电泳
• 火箭免疫电泳(RIE)－－检验医学中的应用
– 火箭电泳放射自显影定量甲胎蛋白
图 6-17 火箭电泳放射自显影定量检测AFP图谱
蛋白质分子为两性电解质 等电点 pH>等电点 带负电 pH<等电点 带正电
基本原理
质点所带净电荷量越多（介质的pH值离等电点越远） 质点的直径越小 越接近球形 则它在电场中的泳动速度越快，迁移率亦越大。
区带电泳
• 检验医学中的应用－－血清蛋白电泳
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 γ：IgG、IgM、IgA、IgD、IgE
电泳技术基本原理和步骤
目录
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节 • 第七节 • 第八节
区带电泳 等电聚焦电泳 SDS-PAGE电泳 二维电泳 印迹技术 免疫电泳 高效毛细管电泳技术 电泳分析仪
基本原理
不同性质的质点，由于带电性质及电量不同，在 一定电场强度下移动的方向和速度亦不同。
第四节 二维电泳
• 检验医学中的应用
一个问题：如何确定某个条带 是什么蛋白质？
图 6-1 正常血清蛋白电泳图谱 上图：箭头示电泳方向，右侧示各条带的主要组分； 下图：光密度扫描后电泳图谱；HP：触珠蛋白；CP：铜蓝蛋白
第五节 印迹技术
• 免疫印迹法－－基本原理
图 6-13 免疫印迹法的原理
第五节 印迹技术
生命科学中的等电点电泳技术分析
生命科学中的等电点电泳技术分析生命科学是一门高深的学科，它涉及的领域异常广泛，如生物化学、分子生物学、遗传学等等，在这些领域中，等电点电泳技术分析是一项颇具地位的技术。
等电点电泳技术（Isoelectric focusing, IEF）是一种通过电荷差异来分离、纯化和定量蛋白质的技术。
根据其原理，等电点电泳是一种在等电点或等电位点上蛋白质带电量与溶剂背景电场平衡的电泳分离技术。
等电点电泳具有高分辨率、高通量、低样品要求等特点，成为了蛋白质组学的重要技术之一。
等电点电泳技术原理背后的基本概念是，蛋白质在水中溶解后带有正或负电荷，这是由离子化的基团带来的，该基团正电荷与负电荷之比决定了蛋白质的等电点电位。
等电流去除了电极之后，蛋白质分子如同漂浮在电场之中，直到到达其等电位。
当蛋白质分子到达它的等电点电位，它们会被欧姆定律的规律所吸引，停止在那个位置，停留时间取决于酸碱性和离子交换能力。
在实验操作方面，等电点电泳技术通常包括两种基本类型，非定向和定向。
其中，非定向等电点电泳将试样因离子强度差异与pH梯度进行分离，通过染色后观察试样中蛋白质的增强或消失实现检测；而定向等电点电泳依据蛋白质分子等电点电位分布特异性地选择性分离，从而实现高品质、高效率的蛋白质分离。
在标本操作方面，等电点电泳技术需要注意几件事情。
首先，标本区域应该在斜标本板或垂直标本板中。
其次，标本应该由远及近，由深至浅地添加。
最后，在进行等电点电泳之前应该将凝胶缓冲液平衡等化。
等电点电泳技术一般用于酸性、中性和碱性的蛋白质分离，而且不需要蛋白质样品特性有任何改变。
例如：等电点电泳可以在血液和组织样本中检测神经特异性、蛋黄天冬氨酸转移酶等酶的活性。
它可以在血清和其他天然液体的水平上检测静脉血液中的人类血清白蛋白（HSA），这是一种广泛用于癌症、肾脏病、糖尿病和心血管病的生物标志物。
等电点电泳技术还可应用于蛋白质芯片和鉴别蛋白质，例如：P50-2（一种结构紧密而富含丝氨酸和脯氨酸的蛋白质）和一种基于抗体的蛋白质。
等电点聚焦电泳
等电点聚焦电泳等电点聚焦电泳（Isoelectric Focusing，简称IEF）是一种常用的蛋白质分离和分析技术。
它基于蛋白质在特定条件下在电场中的移动速度与其等电点相关的原理，能够将混合蛋白质样品分离成不同的带状区域，从而实现对蛋白质的纯化和分析。
等电点是指蛋白质在电场中呈等电状态的pH值。
蛋白质在不同的pH值下带有正电荷或负电荷，当蛋白质的等电点与运行缓冲液的pH值相等时，蛋白质净电荷为零，停止运动。
这时，蛋白质会聚焦在等电点处，形成锐利的带状区域。
在进行等电点聚焦电泳实验时，先将样品加载到聚丙烯酰胺凝胶上，凝胶中存在着一种称为聚丙烯酰胺的高分子物质，它能够提供电泳的通道。
然后，在两端施加电场，使蛋白质在凝胶中向两极运动。
同时，凝胶中的pH值梯度能够使蛋白质在移动过程中逐渐接近其等电点，最终停留在等电点处。
等电点聚焦电泳的优势在于能够分离各种不同等电点的蛋白质，从而实现高分辨率的蛋白质分析。
它可以用于研究蛋白质的异构体、修饰和突变等信息，对于蛋白质组学研究、生物药物的质量控制等具有重要意义。
在等电点聚焦电泳中，pH梯度的建立是关键步骤之一。
常用的方法包括使用缓冲液体系和添加胶体等。
缓冲液体系可以通过选择不同的酸碱成分和浓度来调节pH梯度的范围和形状；而添加胶体则能够改变凝胶中的离子浓度分布，从而调节蛋白质的电泳速度。
等电点聚焦电泳的结果可以通过染色或质谱等方法进行检测和分析。
染色方法可以使用酸性、碱性或中性染料，如银染色、Coomassie 蓝染色等，以可视化蛋白质的带状区域。
质谱分析则可以进一步确定蛋白质的分子量和序列等信息。
除了等电点聚焦电泳，还有其他一些蛋白质分离和分析技术，如SDS-PAGE、凝胶过滤层析、离子交换层析等。
这些方法在不同的情况下可以互补使用，以实现更全面的蛋白质分析。
等电点聚焦电泳是一种基于蛋白质等电点的分离和分析技术。
它通过建立pH梯度，在电场中将蛋白质聚焦在等电点处，实现高分辨率的蛋白质分离。
等电点电泳
等电点电泳等电点电泳是一种用于分离DNA片段的分子生物学技术，是一种电泳技术，在载体电泳凝胶中将DNA片段由高电点到低电点进行脱向电泳分离。
它是微生物学研究中最常见的技术之一，主要用于检测DNA多态性，检测基因组差异，检测染色体结构等。
等电点电泳是一种分子技术，它可以用来分离DNA片段，通常是根据包含DNA片段的电荷差异进行分离。
此外，还有一种技术可以用来分离DNA片段，即单链指控电泳(SCE)，它使用的是DNA片段的长度差异。
但是，在等电点电泳中，不仅仅使用DNA片段的电荷差异，还使用了DNA片段的大小差异。
等电点电泳的技术通常包括准备载体，将受试样品加入凝胶中，电泳，收集 DNA片段，和DNA片段分析等步骤。
第一步是准备凝胶载体，这通常是一种网格状，由含水聚合物制成，可以容纳电泳液。
然后，将样品加入载体凝胶中，加热溶液，使其充满空隙。
接下来，将样品电泳道放入凝胶。
等电点电泳中，DNA片段将从高电点向低电点进行脱向电泳分离，具体地说，DNA片段将从最高电点到最低电点进行分离。
这是因为DNA 片段在电泳液中的电荷越高，其移动速度就越快。
因此，DNA片段的移动速度将从最高电点到最低电点进行梯度分离，这样，就可以得到最终的DNA片段分离结果。
最后，经过DNA片段分离，可以用各种方法来检测或分析这些片段。
有了片段分离结果，可以确定片段的结构、大小、序列等特征，从而分析基因的特性和功能。
从上述可以看出，等电点电泳是一种重要的分子技术，它可以用来分析DNA片段，检测DNA多态性，检测基因组的差异，检测染色体结构等。
它给分子生物学研究带来了重要的帮助，使研究人员可以更好地了解基因的特性和功能，有助于揭示疾病的发病机制，为疾病的治疗开发新的治疗手段。
电泳技术的原理和过程
电泳技术的原理和过程电泳技术是一种将带电的微粒或者溶解物通过电场力作用进行分离的方法。
它利用了带电粒子在电场中移动的性质，根据粒子的电荷量、大小和形状的不同，使其分离。
电泳技术的原理基于两个基本原理：电场力和迁移率。
1. 电场力：当带电粒子置于电场中时，电场力作用在粒子上。
这个电场力的大小与带电粒子的电荷量成正比，与电场强度成正比，反向与带电粒子的电荷极性一致。
电场力越大，粒子运动速度越快。
2. 迁移率：带电粒子在电场中的速度也受到其自身性质的影响，即带电粒子在电场中的迁移速率。
迁移率与带电粒子的电荷量、形状和大小有关。
一般来说，带电粒子的迁移率越大，移动速度越快。
基于以上原理，电泳技术的过程包括以下几个步骤：1. 准备样品：将希望分离的样品溶解在电泳缓冲液中，通常是一种带有电解质的缓冲液。
2. 准备电泳设备：将准备好的样品放置在电泳槽中。
槽中的电极接通电源，形成一个电场。
通常，阳极放在电泳槽的末端，而阴极则放在靠近样品的一端。
3. 操作电泳条件：设置适当的电场强度和时间，以保证带电粒子能够在合适的时间内得到分离。
强度太弱会导致分离时间过长，强度太大则可能会破坏分离过程。
4. 进行电泳：开启电源，使电场开始作用。
带电粒子在电场作用下迁移到相应的位置。
正电荷物质向阴极方向迁移，负电荷物质则向阳极方向迁移。
5. 结果分析：根据分离的结果，可以通过各种检测方法来确定目标物质的位置和含量，例如使用染色剂或者检测器。
总的来说，电泳技术通过利用电场力和迁移率的原理，将带电粒子分离开来，实现了分析和纯化的目的。
这种技术在生命科学、生物医学、环境分析等领域有着广泛的应用。
等电聚焦电泳的原理和应用
等电聚焦电泳的原理和应用1. 原理等电聚焦电泳是一种基于蛋白质等电点（pI）差异的分析方法。
在等电聚焦电泳中，蛋白质被置于一个电荷梯度进行分离，直到达到其等电点时停止运动。
原理可分为以下几个步骤：1.1 准备电荷梯度电荷梯度是等电聚焦电泳中的关键。
通常使用聚丙烯酰胺凝胶，其中有两个极性的电解质进行稀释，创建一个pH梯度。
这个梯度会在凝胶中生成氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。
1.2 样品加载样品通常会混合在一种称为“载体溶胶”的缓冲液中，以保持样品的pH稳定。
这些样品会在载体溶胶上浮，准备好进行电泳分离。
1.3 离子迁移一旦样品加载完成，电泳过程就开始了。
在电场的作用下，蛋白质在电荷梯度中迁移。
1.4 等电点停止当蛋白质在凝胶中达到其等电点时，它们的净电荷为零，停止迁移。
等电点是蛋白质的理论中性点。
2. 应用等电聚焦电泳在生物医学和生物化学研究中具有广泛的应用。
以下是一些应用示例：2.1 蛋白质分离和纯化等电聚焦电泳常用于蛋白质的分离和纯化。
通过优化电荷梯度和其他实验条件，可以实现对复杂样品的高分辨率分离。
这种方法对于深入了解蛋白质的结构和功能非常有帮助。
2.2 蛋白质组学研究等电聚焦电泳在蛋白质组学研究中发挥重要作用。
通过等电聚焦电泳，可以分析和比较不同样品中蛋白质的表达水平。
这对于研究疾病相关蛋白质的变化以及寻找生物标志物非常重要。
2.3 药物分析等电聚焦电泳在药物分析中也有应用。
它可以用来研究药物-蛋白质相互作用和药物的释放动力学。
这对于药物的开发和优化具有重要意义。
2.4 食品分析等电聚焦电泳在食品分析中也得到了广泛应用。
它可以用来检测食品中的蛋白质含量和质量，包括检测过敏原和添加剂。
这对于食品质量和安全性的监测非常重要。
3. 结论等电聚焦电泳是一种基于蛋白质等电点差异的分析方法。
它在分离和纯化蛋白质、蛋白质组学研究、药物分析和食品分析等领域都有广泛的应用。
这种方法具有高分辨率和灵敏度，对于研究生物分子在不同条件下的特性具有重要意义。
第七章、等电聚焦电泳技术
二、载体两性电解质
• 稳定的 梯度是等电聚焦技术的关键； 稳定的pH梯度是等电聚焦技术的关键 梯度是等电聚焦技术的关键； • 特殊的两性电解质可以实现pH梯度。 特殊的两性电解质可以实现 梯度。 梯度 两性电解质：同时带有正、 两性电解质：同时带有正、负电基团的化合 物。
1. 载体两性电解质必需具备的条件
第六章、 第六章、等电聚焦电泳技术
等电聚焦（ 等电聚焦（isoelectrofocusing, IEF or EF)： ： 等电点聚焦就是在 电场中形成一个由阳极 到阴极逐步增加的pH梯 到阴极逐步增加的 梯 度，不同的蛋白质移动 并聚焦于与其等电点相 当的pH位置上 位置上， 当的 位置上，从而达 到蛋白质的分离目的。 到蛋白质的分离目的。
–聚丙烯酰胺凝胶使pH向阴极漂移 聚丙烯酰胺凝胶使pH向阴极漂移 聚丙烯酰胺凝胶使pH –琼脂糖凝胶可使pH向阴极漂移约2个pH单位 琼脂糖凝胶可使pH向阴极漂移约2 pH单位 琼脂糖凝胶可使pH向阴极漂移约
四、pH梯度的选择 pH梯度的选择
• 在测定未知蛋白时，可先采用pH3-10的载体， 在测定未知蛋白时，可先采用pH3-10的载体， pH3 的载体 经初步测定后改用较窄的以提高分辨率; 经初步测定后改用较窄的以提高分辨率; • 在使用pH7以上或以下范围时，因缺少中性 在使用pH7以上或以下范围时， pH7以上或以下范围时 载体，在聚焦过程中载体与电极之间在pH7 载体，在聚焦过程中载体与电极之间在pH7 部位就会形成纯水区带，纯水的电导极低， 部位就会形成纯水区带，纯水的电导极低， 必须避免此现象。凡使用离开中性的pH pH范围 必须避免此现象。凡使用离开中性的pH范围 的载体时应加入相当于0.1载体量的pH6 0.1载体量的pH6的载体时应加入相当于0.1载体量的pH6-8或 pH3-10的载体。在用pH低于3的范围时，可 pH3-10的载体。在用pH低于3的范围时， 的载体 pH低于 加有机酸如一氯醋酸，二氯醋酸，甲酸， 加有机酸如一氯醋酸，二氯醋酸，甲酸，乙 pH离于10时 可补加胺使pH增加到11 离于10 pH增加到11。 酸，pH离于10时，可补加胺使pH增加到11。
电泳的工作原理
电泳的工作原理
电泳是一种基于在电场中移动带电粒子的原理进行分离和测量的方法。
它利用物质的带电性质和电场的作用，使带电粒子在电场中发生迁移，从而实现样品分离和分析的目的。
电泳的工作原理可以分为三个主要步骤：
1. 准备电泳系统：首先，将待测样品（例如DNA、蛋白质等）溶解在缓冲液中，并注入电泳槽中。
接下来，在电泳槽的两端设置电极，在两端施加一个直流电场。
一端为阳极（正极），另一端为阴极（负极）。
2. 迁移过程：在电场的作用下，待测样品中的带电粒子开始在电泳槽中向相反极移动。
带电粒子的移动速度取决于其电荷大小、形状和电场的强度。
带电粒子越小、电荷越大，其移动速度越快。
因此，电泳可以实现对不同带电粒子的分离。
3. 分析结果：待测样品中的不同带电粒子按照其迁移速度的不同，逐渐分离并聚集在电泳槽中的不同位置。
根据特定的分析需求，可以通过染色剂或荧光标记等方法对待测样品进行标记，以便于可视化观察和分析。
总结来说，电泳通过施加一个电场，利用物质的带电特性，将待测样品中的带电粒子在电场中分离，进而实现对样品的分析和测量。
这种基于电场作用的分离方法在生物医药领域、环境监测等方面有着广泛的应用。
等电聚焦电泳的原理
等电聚焦电泳的原理一、引言等电聚焦电泳是一种高分辨率的蛋白质分离技术，其原理是基于蛋白质在特定pH条件下带有等量的正负电荷，从而在电场作用下在凝胶中移动速度相等，最终实现蛋白质的分离。
二、基本原理等电聚焦电泳主要依靠两个基本原理：等电点和聚焦效应。
1. 等电点蛋白质在不同pH值下带有不同的正负电荷。
当pH值与蛋白质的等电点相同时，其带有的正负电荷数量相等，此时蛋白质几乎没有净电荷，在外加电场作用下不会移动。
因此，通过改变凝胶中pH值梯度，可以将具有不同等电点的蛋白质分离开来。
2. 聚焦效应在凝胶中设置一个pH梯度后，在外加直流电场作用下，具有净正或净负荷的离子会向相反方向移动，并逐渐趋于自身等电点所处的位置。
当这些离子到达自身等电点位置时，它们的移动速度减缓，甚至停止移动，形成一个聚焦区域。
因此，在pH梯度中，具有相同等电点的蛋白质会聚集在一起，并在聚焦区域内停留。
三、具体实现等电聚焦电泳的实现需要凝胶、缓冲液和电泳设备。
1. 凝胶等电聚焦电泳使用的凝胶通常是聚丙烯酰胺凝胶（Polyacrylamide gel）。
这种凝胶可以制备成各种形状和大小，以适应不同样品量和分离要求。
同时，还可以将荧光染料或银染剂加入凝胶中，以便于可视化或检测。
2. 缓冲液缓冲液是等电聚焦电泳过程中必不可少的组成部分。
其主要作用是维持pH值梯度，并提供离子传导介质。
常用的缓冲液有三种：硫酸铵、尿素和三氯乙酸。
3. 电泳设备等电聚焦电泳需要使用特殊的设备来产生恒定且均匀的pH值梯度和直流电场。
电泳设备通常由两个电极组成：阳极和阴极。
凝胶平台位于两个电极之间，通过缓冲液连接电极。
四、应用等电聚焦电泳广泛应用于生物学、生物化学、医学等领域。
具体应用包括：1. 蛋白质组学研究等电聚焦电泳可以分离蛋白质混合物，从而帮助研究人员确定蛋白质的分子量、等电点和表达量等信息。
2. 临床诊断等电聚焦电泳可以用于检测血液中的蛋白质，从而帮助诊断多种疾病，如肝病、肾病和免疫系统异常等。
实验五 等电点聚焦测蛋白质等电点
等电点聚焦测蛋白质等电点一、实验原理在稳定的pH梯度中，按等电点的不同分离两性大分子的平衡电泳的方法。
蛋白质分子由于其表面电荷在稳定的pH梯度中运动，并最终到达一个使其表面静电荷为零的区带，这时的pH则是这种分子的pI。
二、操作步骤1 圆柱体凝胶制备，用封口膜将玻管的一端封口，将玻管套上橡胶塞，加入凝胶混合液至10cm处（注意摇动玻管，震出底部气泡），轻轻铺上一层双蒸水，静置待其聚合（1hr）。
2 聚焦电泳将电泳下槽注入0.2%硫酸600ml，将套有橡胶塞的玻璃管插入电泳上槽【注意塞紧所有的孔，以防电极液漏下】。
将上槽连同电泳管置于下槽上，此时凝胶下端与电极液接触，注意排除凝胶下表面的气泡。
上槽注入0.5%乙醇胺1000ml，注入注意不要搅拌样品层和隔离层。
接上电源，正极接酸，负极接碱。
恒定在160V至电流降至0（或不变）为止。
取胶将聚胶后的含样品的凝胶借助长注射器针头注水取出。
加入2ml 10%三氯乙酸于10只小玻璃瓶中，将预测pH梯度的胶条置于玻璃上，用刀片平分成10小段，按顺序放入有标号的小玻璃瓶中，盖好橡皮塞，将聚胶段在室温下浸泡过夜，次日用pH计测定每支小瓶中浸泡液pH值。
将所得pH值对凝胶长度作图，得标准曲线。
有条件时，应用已知等电点的标准蛋白做对照测等电点。
将剩下的样品胶用10%三氯乙酸固定，使胶里的蛋白质变性，几分钟后即可看见蛋白质条带。
测定出染色蛋白带的位置，在pH梯度曲线上求出相应pH值即使此样品的pI。
三、试剂单体储液1ml10%过硫酸铵0.02ml水 2.73ml两性电解质0.15ml样品液0.05ml（浓度10mg/ml,BSA）TEMED 0.02ml将以上试剂加入一支管内，再将每管内的胶平均装三支玻管，其中1-3号玻管里加入了牛血清蛋白50μl，4-6号玻璃管加入了人血清蛋白100μl，7-9号试管加入了牛血清蛋白50μl和人血清蛋白100μl，且其中加入的两性电解质为0.2 ml，其它条件与其它玻管保持一致。
等点聚焦电泳
等点聚焦电泳等点聚焦电泳（Isoelectric Focusing，简称IEF）是一种基于蛋白质等电点差异的分离技术。
它能够将样品中的蛋白质按照等电点的大小进行分离，从而实现蛋白质的高分辨率分离。
本文将介绍等点聚焦电泳的原理、操作步骤及其在生物学研究中的应用。
一、原理等点聚焦电泳是基于蛋白质在带电条件下在电场中的迁移速率与其等电点相关的原理。
蛋白质在特定pH值下，带有正、负电荷，而其等电点则是蛋白质在该pH值下带电量为零的点。
在等点聚焦电泳中，样品被置于pH梯度胶体中，然后通过电场作用，蛋白质会向其等电点迁移，直到在等电点处停止迁移。
二、操作步骤1. 准备样品：将待分离的蛋白质样品进行预处理，如去除杂质、浓缩等。
2. 准备等电聚焦胶：在胶板上形成pH梯度，通常使用聚丙烯酰胺胶。
可以通过添加缓冲剂或聚电解质来形成pH梯度。
3. 样品加载：将预处理的样品加载到胶上特定位置。
4. 等电聚焦：通过施加电场，使蛋白质在pH梯度中迁移，直到达到其等电点处停止迁移。
5. 胶固定：固化胶，使蛋白质分布固定在胶中。
6. 显色与成像：使用染色剂对蛋白质进行染色，然后使用成像设备进行成像分析。
三、应用领域等点聚焦电泳在生物学研究中具有广泛的应用。
以下是一些主要的应用领域：1. 蛋白质分析：等点聚焦电泳能够实现对复杂蛋白质混合物的高分辨率分离，为后续的质谱分析、蛋白质鉴定等提供了重要的前处理步骤。
2. 蛋白质组学研究：通过等点聚焦电泳可以对不同细胞、组织或生理状态下的蛋白质进行分离，从而揭示蛋白质组的差异，进一步研究蛋白质功能和调控机制。
3. 生物医学研究：等点聚焦电泳可以用于检测蛋白质的变异或突变，从而为疾病的诊断和治疗提供重要依据。
4. 药物研发：等点聚焦电泳可以用于筛选药物靶点、评估药物对蛋白质的作用，为药物研发提供重要的分析手段。
5. 环境监测：等点聚焦电泳可以用于分析环境中的污染物对生物体内蛋白质的影响，从而评估环境污染的程度和影响。
高中生物电泳的原理和方法
高中生物电泳的原理和方法电泳是一种常用的生物实验技术，它依据生物分子的电荷和大小来进行分离和测定。
高中生物电泳实验可以用于分离和检测DNA、RNA和蛋白质等生物分子，对于理解基因结构、表达和功能研究具有重要意义。
下面将详细介绍高中生物电泳的原理和方法。
一、原理高中生物电泳的原理是基于生物分子在电场中的迁移速率与分子大小和电荷有关。
在电场中，带正电荷的分子向负极移动，而带负电荷的分子则向正极移动。
分子的迁移速度与分子大小成反比，即分子越大，迁移速度越慢。
因此，通过电泳可以将不同大小的分子分离开来。
二、方法高中生物电泳的实验步骤如下：1. 样品制备：首先需要提取待检测的生物分子，如DNA、RNA或蛋白质。
提取方法根据具体实验目的和样品类型不同而异。
一般来说，DNA可以通过细胞裂解和纯化得到，RNA可以通过转录和纯化得到，蛋白质可以通过细胞裂解、提取和纯化得到。
2. 样品处理：对提取得到的生物分子样品进行处理，如DNA可以进行限制性内切酶切割，RNA可以进行逆转录反应得到cDNA等。
这些处理步骤根据实验要求进行选择。
3. 准备电泳凝胶：一般使用琼脂糖凝胶作为电泳介质，根据实验需要选择合适的琼脂糖浓度。
将琼脂糖粉溶解在缓冲液中，加热溶解并冷却至适宜的温度，然后倒入电泳槽中。
4. 加载样品：将经过处理的样品加入电泳凝胶槽中，一般使用特殊的样品加载缓冲液混合样品以增加样品密度，便于样品加载。
5. 开始电泳：将电泳槽插入电泳仪中，连接电极，调整电泳条件，如电流强度和运行时间等。
注意，电泳时要保持冷却，以防止样品被热。
6. 染色和成像：电泳运行结束后，将凝胶泡在DNA染色剂（如溴化乙锭）中，使DNA能够显示出与荧光显微镜相适应的颜色。
然后在紫外线透射下观察和拍照。
7. 结果分析：通过观察凝胶上分离的条带的位置和大小，可以判断样品中目标生物分子的存在与否，以及不同样品之间的差异。
总结：高中生物电泳的原理和方法主要依靠生物分子在电场中的迁移速率与分子大小和电荷有关，可以用于DNA、RNA和蛋白质等生物分子的分离和测定。
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[试剂]
❖ Acr-Bis ❖ TEMED、AP ❖ Ampholine ❖ 电极缓冲液（5%H3PO4、2%NaOH）
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[操作]
1.凝胶的制备 2.电泳 3.剥胶 4.观察结果
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[结果]
pI HbA 6.87
HbF 6.98
HbA2 7.38
c
a. 蛋白质分子在负极端 b. 蛋白质分子在正极端 c. 蛋白质样品中各组分聚焦成区带
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在这个从正极到负极pH逐渐增加的直流电 场中，当蛋白质进入这个环境，不同的蛋白质 带上不同性质和数量的电荷，向着一定方向移 动，迁移到与其相同的等电点位置上停留下来， 即被聚焦于一个狭的区带中 ，得以分离。
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讲课内容
1
IEFE定义
2
IEFE的特点
3
IEFE的基本原理
4
IEFE的应用
5
血红蛋白的等电聚焦电泳（实验）
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四、IEFE的应用 Applications of IEF
1.分析分离制备蛋白质、多肽 ①区分人血清蛋白 ②测出异常免疫球蛋白 ③基因分型 ④csf中寡克隆区带的检测 2.测定pI可鉴定蛋白质、多肽 3.双相电泳中，IEF作为第一相
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㈡引入电场时的变化
载 体 两 性 电 解 质 (carrier ampholytes)分子将向阴极 (cathode) 或 阳 极 (anode) 迁移，带有最低等电点的分 子（荷最多的负电）将最快 地向阳极迁移。当它达到净 电荷是零的位置时才停止。
其次一些低pI的载体两性 电解质分子（荷其次多的负 电）也将向阳极移动，直到 它的净电荷被减少到零才停 止。
3.pH梯度的形成
载体两性电解质(Carrier ampholytes)是一 系列不同分子的两性电解质的混合物,在通电后， 它们各自迁移到适当位置形成一个连续的pH 梯度(pH gradient)。
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㈠没通电时的变化
所有的载体两性电解
质
(Carrier
ampholytes) 分 子 都 荷电，只是溶液中荷 正电和荷负电的基团 数目相等，净电荷 (net charge)为零。
1
IEFE定义
2
IEFE的特点
3
IEFE的基本原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
IEFE的应用
5
血红蛋白的等电聚焦电泳（实验）
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二、IEFE的特点
（一）优点
❖High Resolution ❖High Sensitivity ❖Good Reproduction
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（二）缺点
1.要求用无盐溶液，而在无盐溶液中蛋白质可能 发生沉淀。
在负极引起pH值的升高，在正极pH下降，另 外在电极槽的正极端放的是酸性溶液，负极端放 的是碱性溶液造成了在电极附近pH的急剧变化
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由于载体两性电解质(carrier ampholytes) 是一系列不同分子的两性电解质的混合物所组 成的，设其中某一成分为A，它的pI=pH’，当 环境中的pH>pH’时，它带负电荷，朝正极移 动。
Hb具有四条多肽链 （α、β、γ、δ）
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HbA 正常成人血中主要的Hb成分。 HbA2 正常成人Hb中的一个次要成分，当
胎儿出生时，其浓度不到1%，以后 稍增多，在正常成人中其平均值自 2.2% 至2.6%左右，最高范围一般 不超过3.5%。
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HbF 1866年发现，是胎儿和初生儿的Hb的主要
2.样品中的成分必须停留在其pI，不适用在pI不 溶或发生变性的蛋白质。
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分辨率(resolution)较不连续PAGE更高， 特别适合于分离分子量(molecuar weight,MW)相同而电荷(electric charge)不 同的生物大分子。
Q M = ——
6r
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双向电泳（two-dimensional electrophoresis, 2-DE）
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考马斯亮蓝
银染
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讲课内容
1
IEFE定义
2
IEFE的特点
3
IEFE的基本原理
4
IEFE的应用
5
血红蛋白的等电聚焦电泳（实验）
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实验 血红蛋白的等电聚焦电泳
在电泳介质中放入载体两性电解质(Carrier ampholyte)，当通以直流电时，两性电解质
即形成一个由阳极到阴极逐步增加的pH梯度， 在此体系中，不同的蛋白质即移动到或聚焦于 其相当的等电点位置上，也就是说被聚焦于一 个狭的区带中，电泳技术中的等电点聚焦也称 为聚焦电泳。
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讲课内容
1.理想的载体两性电解质（Carrier ampholytes）应具备的特征：
①分子量要小，以便与被分离大分子物质分离； ②化学性质稳定； ③各成分的pI彼此接近，并在其pI值附近有良好
的缓冲能力； ④在pI处具有足够的电导，导电性均匀； ⑤两性电解质载体的数目要足够多； ⑥可溶性好； ⑦对280nm的紫外光没有或仅有很低的吸光度，
在电泳介质中放入载体两性电解质(carrier ampholytes) ，当通入直流电时，两性电解质形 成一个由正极(anode)到负极(cathode)逐渐增加 的pH梯度，正极附近是低pH区，负极附近是高 pH区。
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蛋白质分子的电聚焦过程
+
pH=pI
-
—
a
b
pI1
+ pI2
pI3 pIn
等电聚焦电泳
Isoelectric Focusing Electrophoresis，IEFE
李莉
/
讲课内容
1
IEFE定义
2
IEFE的特点
3
IEFE的基本原理
4
IEFE的应用
5
血红蛋白的等电聚焦电泳（实验）
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一、IEFE 定义
IEFE一种利用具有pH梯度的支持介质分离等 电点（isoelectric point，pI)不同的蛋白质 的电泳技术。
进行IEFE必须具备3个条件：
①有一个在电泳条件下基本稳定、重复性良好的 pH梯度
②有一个抗对流的电泳材料，使已经分离的样品 不再重新混合
③电泳后有适当的方法来鉴定分离的区带
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（一）pH梯度的建立
用多种两性电解质(ampholytes)混合物建立 稳定良好的pH梯度
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讲课内容
1
IEFE定义
2
IEFE的特点
3
IEFE的基本原理
4
IEFE的应用
5
血红蛋白的等电聚焦电泳（实验）
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三、IEFE的基本原理
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蛋白质分子在不同pH下的解离状态
NH3+
P
P
COOH
NH3+ P
COO-
NH2 COO-
pH＜pI
pH＝pI
pH＞ pI
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不干扰样品的测定。
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2.载体两性电解质的合成
加成反应
丙烯酸+多乙烯多胺
Ampholine（LKB）
本质：一系列脂肪族(aliphatic ampholytes)多 氨基多羧酸同系物和异构体，具有很多既不相 同又十分接近相互连接的pI值。
pH范围：pH3~10
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成分，足月的初生婴儿血中大约有70-80%为 HbF，其余为HbA。婴儿出生后不久，HbF的 浓度迅速减少，同时HbA相应增多，绝大多数 正常人于出生后6个月至2年后，HbF便降至成 人的正常浓度，以后HbF一直存在。
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[器材]
❖ 电泳仪 ❖ 凝胶玻管 ❖ 三角烧杯 ❖ 10cm长针头
Isoelectric focusing (IEF), is a technique for separating different molecules by their electric charge differences.
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等电聚焦(Isoelectric focusing ,IEF)就是
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[思考题]
1.PAGE与IEFE有何区别？ 2.本实验的关键步骤是什么？
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参考书目
《蛋白质电泳实验技术》 科学出版社 郭尧君 《蛋白质技术手册》 科学出版社 汪家政 范敏 主编 《电泳》 科学出版社 何忠效 张树政 主编
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The proteins become focused into sharp stationary bands with each protein positioned at a point in the pH gradient corresponding to its pI .
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当环境pH<pH’时，它带正电荷，朝负极移动， 直至移动到它的等电点处，在那里聚集。由于两 性电解质A在它的pI处具有一定的缓冲能力，因 此在它附近形成一个pH稳定区域。
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同样载体两性电解质(carrier ampholytes)中 各种两性电解质也会各自迁移到它们的等电点 (isoelectric point,pI)处，由于它们的数量足 够多，各自的等电点相差很小，从而形成一个 pH梯度。