常用电泳技术和电泳方法简介
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电泳技术介绍及影响电泳的因素电泳技术介绍及影响电泳的因素一、基本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。
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。
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。
电泳技术原理、分类及分析方法点击次数:2798 发布日期:2008-5-17 来源:本站仅供参考,谢绝转载,否则责任自负电泳法,是指带电荷的供试品(蛋白质、核苷酸等)在惰性支持介质(如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等)中,于电场的作用下,向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动,使组分分离成狭窄的区带,用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。
电泳技术的基本原理和分类在电场中,推动带电质点运动的力(F)等于质点所带净电荷量(Q)与电场强度(E)的乘积。
F=QE质点的前移同样要受到阻力(F)的影响,对于一个球形质点,服从 Stoke定律,即:F′=6πrην式中r为质点半径,η为介质粘度,ν为质点移动速度,当质点在电场中作稳定运动时:F=F′即 QE=6πrην可见,球形质点的迁移率,首先取决于自身状态,即与所带电量成正比,与其半径及介质粘度成反比。
除了自身状态的因素外,电泳体系中其它因素也影响质点的电泳迁移率。
电泳法可分为自由电泳(无支持体)及区带电泳(有支持体)两大类。
前者包括 Tise-leas式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、等速电泳及密度梯度电泳。
区带电泳则包括滤纸电泳(常压及高压)、薄层电泳(薄膜及薄板)、凝胶电泳(琼脂、琼脂糖、淀粉胶、聚丙烯酰胺凝胶)等。
自由电泳法的发展并不迅速,因为其电泳仪构造复杂、体积庞大,操作要求严格,价格昂贵等。
而区带电泳可用各种类型的物质作支持体,其应用比较广泛。
本节仅对常用的几种区带电泳分别加以叙述。
影响电泳迁移率的因素⒈电场强度电场强度是指单位长度(cm)的电位降,也称电势梯度。
如以滤纸作支持物,其两端浸入到电极液中,电极液与滤纸交界面的纸长为 20cm,测得的电位降为 200V,那么电场强度为200V/20cm=10V/cm。
当电压在500V以下,电场强度在 2-10v/cm 时为常压电泳。
电压在 500V 以上,电场强度在20-200V/cm 时为高压电泳。
电泳的种类以及应用领域一、电泳的三种形式分析:等电聚焦电泳是将两性电解质加入盛有pH梯度缓冲液的电泳槽中,当其处在低于其本身等电点的环境中则带正电荷,向负极移动;若其处在高于其本身等电点的环境中,则带负电向正极移动。
当泳动到其自身特有的等电点时,其净电荷为零,泳动速度下降到零,具有不同等电点的物质最后聚焦在各自等电点位置,形成一个个清晰的区带,分辨率极高。
移动界面电泳是将被分离的离子(如阴离子)混合物置于电泳槽的一端(如负极),在电泳开始前,样品与载体电解质有清晰的界面。
电泳开始后,带电粒子向另一极(正极)移动,泳动速度最快的离子走在最前面,其他离子依电极速度快慢顺序排列,形成不同的区带。
只有第一个区带的界面是清晰的,达到完全分离,其中含有电泳速度最快的离子,其他大部分区带重叠。
区带电泳是在一定的支持物上,于均一的载体电解质中,将样品加在中部位置,在电场作用下,样品中带正或负电荷的离子分别向负或正极以不同速度移动,分离成一个个彼此隔开的区带。
区带电泳按支持物的物理性状不同,又可分为纸和其他纤维膜电泳、粉末电泳、凝胶电泳与丝线电泳。
二、电泳的应用范围:1、环保气溶胶也可发生电泳现象,如在水泥、冶金等工厂中,通高压电于含烟尘的气体时,可除去大量烟尘以减少空气污染,净化环境,保护人民健康。
2、刑侦在公安、政法侦审工作中,利用电泳技术检测的结果,对确定案件性质、提供侦察线索和犯罪证据等,常常起着十分重要的作用。
多年来一直用作案现场留下的污迹与嫌疑分子的血型相核对的方法,遇到了一个以上的嫌疑分子是同样的血型时,这种方法就失灵了。
然而利用电泳技术可以从人的体液和其他组织的样品中分离出代表一个人的独特基因组成的一系列谱带,从而能比较准确地鉴别罪犯。
3、医学在医院临床检验中,利用电泳技术分析血清中的酶及同工酶,可以诊断肾病的综合征、心绞痛、肝硬化、肝癌、多发生骨髓瘤、恶性肿瘤、乙型肝炎、慢性肝炎等疾病;分析血色素组份,可以判定血细胞的正常与异常;;测定体液中可能存在微生物、原虫的特异性抗原成份,在抗原成份分离的基础上,寻找所需的单克隆抗体等等。