第十章 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。

电泳技术概述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。

表电泳技术的种类各类电泳技术已经广泛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，为早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，分子生物学的发展作出了重大贡献。

基本理论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。

电泳技术的原理及其应用1. 引言电泳技术是一种广泛应用于生物学、医学、药物研发和分析化学领域的分离和分析方法。

它基于物质在电场中的迁移速度差异，通过电化学原理将被分析物质分离出来。

本文将介绍电泳技术的原理以及一些常见的应用领域。

2. 电泳技术的原理电泳技术主要基于物质在电场中的迁移速度差异而实现分离。

通过施加电场，带电粒子或溶液中的分子会在电场中运动，而运动速度与其电荷、大小和形状有关。

电泳技术的原理可以归纳为以下几个方面：•电场作用：施加电场可以使带电粒子受到电荷作用力，从而在溶液中迁移。

•电泳介质：电泳介质通常是凝胶，如聚丙烯酰胺凝胶或琼脂糖凝胶。

它们通过限制溶液中溶质的扩散，使分子在凝胶中的运动主要受到电场力的影响。

•迁移速度差异：不同的分子在电场中的迁移速度差异主要由它们的电荷、大小和形状决定。

带有相同电荷的粒子，较大的粒子迁移速度较慢，较小的粒子迁移速度较快。

•检测方法：电泳技术常用的检测方法包括紫外光检测、荧光检测和放射性检测等。

这些方法可以用来检测分离出来的分子，并对其进行分析。

3. 电泳技术的应用电泳技术在生物学、医学、药物研发和分析化学等领域都有广泛的应用。

下面将介绍几个常见的应用领域：3.1 DNA测序DNA测序是电泳技术的一个重要应用领域。

通过电泳技术可以将DNA分子分离出来，根据DNA片段在电泳过程中的迁移速度差异，可以确定DNA序列。

这对于基因组研究、遗传变异分析和疾病诊断等都具有重要意义。

3.2 蛋白质分离与分析电泳技术也常用于蛋白质的分离和分析。

通过电泳技术可以将蛋白质分离出来，并根据其迁移速度差异进行分析。

这在生物学研究和药物研发中都非常常见。

3.3 药物研发电泳技术在药物研发中有着重要的应用。

通过电泳技术可以对药物进行分离和定量分析，从而评估药物的纯度、稳定性和活性等。

这对于药物研发过程中的质量控制非常关键。

3.4 环境分析电泳技术也被广泛应用于环境分析领域。

通过电泳技术可以对环境样品中的污染物进行分离和分析，对于环境监测和污染物治理具有重要意义。

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。

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。