电泳的基本原理
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电泳的基本原理mm,近年来新研制的电泳槽,胶面更小、更薄,以节省试剂和缩短电泳时间。
制胶时在凝胶溶液中放一个塑料梳子,在胶聚合后移去,形成上样品的凹槽。
水平式电泳,凝胶铺在水平的玻璃或塑料板上,用一薄层湿滤纸连接凝胶和电泳缓冲液,或将凝胶直接浸入缓冲液中。
由于pH值的改变会引起带电分子电荷的改变,进而影响其电泳迁移的速度,所以电泳过程应在适当的缓冲液中进行的,缓冲液可以保持待分离物的带电性质的稳定。
E=V/L为了更好的了解带电分子在电泳过程中是如何被分离的,下面简单介绍一下电泳的基本原理。
在两个平行电极上加一定的电压(V),就会在电极中间产生电场强度(E),上式中L是电极间距离。
在稀溶液中,电场对带电分子的作用力(F),等于所带净电荷与电场强度的乘积:F=q*E上式中q是带电分子的净电荷,E是电场强度。
这个作用力使得带电分子向其电荷相反的电极方向移动。
在移动过程中,分子会受到介质粘滞力的阻碍。
粘滞力(F’)的大小与分子大小、形状、电泳介质孔径大小以及缓冲液粘度等有关,并与带电分子的移动速度成正比,对于球状分子,F’的大小服从Stokes定律,即:F’=6πrηυ式中r是球状分子的半径,η是缓冲液粘度,υ是电泳速度(υ= d / t,单位时间粒子运动的距离,cm / s )。
当带电分子匀速移动时:F =F’,∴qE =6πrηυ电泳迁移率(m)是指在单位电场强度(1V/cm)时带电分子的迁移速度:所以:v/E=Q/6πrη这就是迁移率公式,由上式可以看出,迁移率与带电分子所带净电荷成正比,与分子的大小和缓冲液的粘度成反比。
用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质分子量时,实际使用的是相对迁移率mR。
即:上式中:d-带电粒子泳动的距离,t -电泳的时间,V-电压,L-两电极交界面之间的距离,即凝胶的有效长度。
因此,相对迁移率mR就是两种带电粒子在凝胶中泳动迁移的距离之比。
带电分子由于各自的电荷和形状大小不同,因而在电泳过程中具有不同的迁移速度,形成了依次排列的不同区带而被分开。
电泳现象的原理
一、电泳现象的概述
电泳是指在电场作用下,带电粒子在液体或气体中移动的现象。
电泳现象广泛应用于生物科学、化学工程、材料科学等领域。
二、电场的作用
电场是产生电泳现象的关键因素。
当液体中存在带电粒子时,这些粒子会受到外加电场的作用而发生运动。
三、离子在液体中的行为
离子在液体中具有三种运动方式:扩散运动、漂移运动和迁移运动。
其中,漂移运动是指离子在外加电场力作用下沿着电场方向移动。
四、分析带电粒子的特性
带电粒子具有两种特性:载荷和大小。
载荷是指带电粒子所携带的正负荷量,大小则是指其所受到的外力大小。
五、分析液体介质对于离子行为的影响
液体介质对于离子行为有两种影响:溶解度和极性。
溶解度越高,则离子越容易被溶解;而极性越大,则离子越容易被吸附。
六、电泳现象的机制
电泳现象主要是通过离子在液体中的漂移运动实现的。
当外加电场作
用于带电粒子时,带电粒子会受到电场力的作用而向电极方向运动。
七、分析电泳现象的应用
电泳现象广泛应用于生物科学、化学工程、材料科学等领域。
例如,
在生物科学中,可以通过利用DNA分子在凝胶中的迁移行为,进行DNA序列分析;而在化学工程中,则可以利用离子交换树脂进行离子分离。
八、总结
综上所述,电泳现象是一种重要的物理现象,在生物科学、化学工程、材料科学等领域有着广泛的应用。
了解其机制和特性能够帮助我们更
好地应用它来解决实际问题。
电泳的原理及应用有哪些1. 什么是电泳?电泳是一种利用电场作用力将带电粒子(离子、蛋白质、DNA等)在电解质溶液中定向移动的方法。
这种方法通过电场的作用,使带电粒子在电场中移动,根据其电荷大小和极性的不同,能够实现粒子的分离、分析和纯化等目的。
2. 电泳的原理2.1. 电场效应电泳是利用电场作用力使带电粒子移动的过程。
当在带电粒子周围施加一个电场时,带电粒子会受到电场力的作用,从而发生定向移动。
2.2. 离子迁移在电解质溶液中,带电粒子是通过带电离子的迁移来完成移动的。
带电粒子在电场中会受到电场力的作用,而电场力与粒子的电荷大小和离子周围电解质溶液的离子浓度有关。
2.3. 分离和排序电泳可以通过改变电场的方向、强度和带电粒子的属性等因素,实现对不同带电粒子的分离和排序。
根据带电粒子的电荷大小、极性、大小、形状等特性,可以通过电泳的方法将它们分离开来。
3. 电泳的应用3.1. 蛋白质分析蛋白质电泳是一种常用的蛋白质分析方法,可用于分离、鉴定和纯化蛋白质。
根据蛋白质的电荷、大小和形状的不同,可以通过电泳的方法将蛋白质分离开来,并进行后续的分析和研究。
3.2. DNA测序DNA电泳是DNA分析的重要方法之一,尤其在测序领域有广泛应用。
通过电泳的方法,可以将不同长度的DNA片段分离出来,从而实现对DNA序列的测定和分析。
3.3. 药物检测电泳在药物检测中也有重要的应用。
通过电泳的方法,可以将药物和其代谢产物等分离出来,从而实现对药物的检测和分析。
这对于药物代谢和药物疗效评估等方面具有重要意义。
3.4. 环境监测电泳在环境监测领域也有广泛应用。
通过电泳的方法,可以将环境中的有机物质、重金属和其他污染物分离出来,从而实现对环境污染的监测和评估。
3.5. 其他应用领域电泳还广泛应用于食品安全、生物工程、医学诊断、法医学等领域。
通过电泳的方法,可以对食品中的添加剂、生物工程制备的产物、病原体等进行分析和鉴定。
4. 总结电泳作为一种基于电场效应的分离技术,具有广泛的应用领域。
电泳工作原理
在直流电场中,带电粒子在电场力作用下,按其迁移方向,从电场强度高的地方向电场强度低的地方移动,这种现象叫电泳。
电泳是电化学中的一种特殊现象。
电解质溶液在电场中会发生移动现象,称为电泳。
当电解质溶液在电场中移动时,由于其分子间的引力和离子间的吸引力作用,使得其自由离子不断地向溶液中心运动,而带相反电荷的离子则向电场强度低的地方移动。
当溶液中带有相反电荷的离子浓度很小时(如电解质溶液中加入一种能使其带电的物质),带正电的离子会因受排斥而向负电区域迁移;而带负电的离子则因受吸引而向正电区域移动。
这种带电粒子在电场作用下,按其迁移方向从电泳槽一边移到另一边的现象叫电泳。
电泳现象是电化学中最基本、最普遍、最重要的现象。
它是一种普遍存在于自然界中具有胶体性质的化学反应。
在化学反应中,有两种或两种以上物质(或分子)按一定规律结合在一起而形成一种混合物(或化合物)。
在这种混合物中,如果有一种物质带负电,另一种物质带正电,则在两种不同性质物质之间就有电泳现象。
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电泳基本原理
电泳是通过外加电场来分离混合物中的各种化学物质的方法。
它的基本原理是利用物质在电场中引起的运动,根据其带电性、大小、形状、密度、分子量等特点,在电场中发生迁移分离。
具体来说,电泳的基本原理如下:
1. 带电物质在电场中发生迁移:外加电场会让带电物质产生电荷的排列,不同的带电物质由于其带电量和性质的不同,在电场中会有不同的迁移速度,从而发生迁移分离。
2. 迁移速度与带电量和性质有关:带电物质的电荷量越大,分子量越小,电场力对其的作用就越大,迁移速度越快。
另外,带电物质的电性质、电介质、电荷形状等也会影响迁移速度。
3. 单向电场保证分离效果:电泳必须在单向电场中进行,具体方法包括水平电泳和垂直电泳,以保证物质能够迁移到指定的方向,避免混乱。
综上所述,电泳的原理基于外加电场引起带电物质迁移的过程,通过不同速度的迁移分离物质。
电泳的原理及应用1. 电泳的基本原理电泳是一种利用电场作用下溶液中带电粒子(离子)在导电介质中的移动性差异而进行分离的方法。
其基本原理包括电荷的产生和电场的形成,以及带电粒子受电场力而移动的过程。
1.1 电荷的产生电荷的产生通常是通过将样品溶解或悬浮在缓冲液中,其中缓冲液中存在电解物质。
电解物质在溶液中分解成正、负离子,并为样品带上电荷。
1.2 电场的形成电场通过在导电介质中施加电势差而形成。
电势差通过两个电极施加电压使之形成,产生一个电场加速带电粒子的运动。
1.3 带电粒子的移动带电粒子在电场中受到电场力的作用而移动。
根据带电粒子的电荷性质和电势差的方向,带电粒子会向相应的电极移动。
2. 电泳的应用2.1 蛋白质电泳蛋白质电泳是一种常用的生物化学分析技术,可用于分离和鉴定复杂样品中的蛋白质分子。
其应用范围包括生物学研究、医学临床诊断等领域。
在蛋白质电泳中,样品中的蛋白质首先被加入到电泳胶中,然后施加电势差使之进行分离。
不同的蛋白质根据其电荷、大小和形状的差异,在电场中移动的速度不同,从而在电泳胶中分离。
2.2 DNA电泳DNA电泳是一种常用的分子生物学技术,用于分离和分析DNA分子的大小、形状和电荷。
DNA电泳在基因测序、DNA指纹鉴定、基因突变检测等领域具有广泛的应用。
DNA电泳的原理是将DNA样品置于琼脂糖凝胶中,然后施加电势差使之进行分离。
由于不同大小的DNA分子在电场中移动的速度不同,所以可以根据DNA片段在凝胶上的位置来确定其大小。
2.3 药物分析电泳技术在药物分析中也有重要的应用。
通过药物分析电泳,可以分离、鉴定和定量药物中的成分。
这对于药物研究、药效评价和药物质量控制等方面具有重要意义。
药物分析电泳通常使用毛细管电泳技术,其中样品以溶液的形式填充在毛细管中,然后施加电势差使之进行分离。
根据药物在电场中的迁移速度,可以确定其成分。
3. 总结电泳作为一种分离和分析技术,广泛应用于生物学、医学、药学等领域。
电泳工作原理
电泳工作原理是一种常见的生物分离与分析技术,通过利用带电粒子在电场中的迁移速度差异,实现对混合物成分的分离。
其工作原理基于电场与颗粒带电状态之间的相互作用。
具体而言,电泳工作原理利用电场作用力驱动带电粒子在电泳介质中的运动。
电场通过两个电极施加在电泳介质上,形成一个电场梯度。
当带电粒子进入电场中的时候,它们会受到电场力的作用,从而沿着电场梯度方向移动。
带电粒子在电泳过程中移动的速度取决于其带电量、大小、形状和电荷性质等因素。
根据这些差异,带电粒子在电场中的迁移速度也会不同。
通常来说,带有负电荷的粒子会朝阳极方向移动,而带有正电荷的粒子则会朝阴极方向移动。
这种电迁移过程是实现分离的关键。
在分析样品时,混合物的成分会在电场中逐渐分离。
那些迁移速度较快的成分会较早到达电极,而迁移速度较慢的成分则会相对滞后。
通过调整电场强度、电场方向和分析时间等参数,可以实现对样品中各个成分的有效分离。
分离后的成分可以通过不同的检测方法进行分析和定量。
常见的检测方法包括荧光检测、紫外检测和质谱检测等。
这些方法可以利用分离后的目标成分的特定属性进行定性和定量分析,从而得到所需的结果。
总之,电泳工作原理是通过电场作用力实现带电粒子的分离与
分析。
它在生物科学、医学、环境监测等领域得到了广泛应用,为我们理解和研究生物分子提供了重要的技术支持。
电泳技术的基本原理(一)电泳技术的基本电泳技术是一种分离生物大分子的常用方法,包括DNA、RNA和蛋白质等。
本文将从以下几个方面详细介绍电泳技术的基本知识。
什么是电泳技术电泳技术是利用电场作用力将带电的生物物质通过凝胶或单层薄膜分离的技术。
通过不同的电泳介质和电场条件,可以实现不同大小和电荷的生物物质的精确分离。
电泳的原理在电场中,带电的生物物质会受到电泳的作用力,向带有相反电荷的极端移动。
如DNA和RNA分子带有负电荷,所以在电场中会向阳极移动。
蛋白质则是带有正电荷或负电荷,而不同种类的蛋白质在电场中运动的速度也不同。
电泳介质电泳技术一般分为凝胶电泳和单层薄膜电泳两种。
凝胶电泳是利用凝胶作为分离介质,如琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等;单层薄膜电泳是利用聚碳酸酯、硝酸纤维素等薄膜作为分离介质。
电泳的类型电泳技术根据所使用的电场类型可以分为直流电泳和交流电泳;根据电场的形式可以分为水平电泳、垂直电泳和平面电泳;根据电流的大小和时间可以分为常规电泳和脉冲电泳。
电泳的应用电泳技术在现代生物工程和分子生物学领域得到了广泛应用,包括DNA测序、PCR产物分析、蛋白质质量分析以及生命科学的基础性研究等方面。
综上所述,电泳技术是分离生物大分子的重要方法,具有广泛的应用前景。
在实验操作时需要注意实验条件的控制和电泳介质的选择,以保证实验结果的准确性。
凝胶电泳的原理凝胶电泳是目前分离DNA和蛋白质最常用的分离技术之一。
凝胶电泳是利用凝胶作为分离介质,将DNA或蛋白质在电场中通过凝胶网格的孔洞分离。
通常使用的凝胶有琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶等。
琼脂糖凝胶电泳是利用琼脂糖作为介质,分离较大的DNA分子,如整个基因组DNA。
聚丙烯酰胺凝胶电泳则分离小分子,如PCR产物或特定大小的DNA片段。
单层薄膜电泳的原理单层薄膜电泳是一种高效的DNA或蛋白质的分离技术,主要应用于蛋白质或DNA的电泳分离和转移至膜上进一步研究。
通常使用的薄膜材料有聚碳酸酯、硝酸纤维素等。
电泳漆—电泳工艺
电泳是在一电势电压作用下。
导电介质中胶体离子的移动过
程。
例如,发生在电泳涂装过程中电泳的是颜料粒子及胶体树
脂粒子的运动(移动),在这电势的作用下,这些粒子靠电泳过
程移向阴极。
阴极电泳涂装是一种将被涂件浸入水稀释的涂料中,进行类似电镀上漆的涂漆工艺,通过在涂料中通直流电,在阴极电泳涂装体系中,被涂件作为阴极(带负电)。
油漆固体份带正电荷,因此被吸引到阴极。
漆膜的电沉积过程同时包含有电泳,电解,电沉积,电渗等过程。
电泳法的原理
电泳法是一种药物分析技术,它将药物样品通过电场,在缓冲液中进行迁移/分离,
以便进一步分析。
电泳法的原理是基于药物带电性以及药物在电场中的迁移速率的差异。
当药物在电场
中迁移时,药物分子会向电荷相反的极性迁移,如果药物带有正电荷,则会向负电极迁移;如果药物带有负电荷,则会向正电极迁移。
电泳法主要分为两种类型:凝胶电泳和毛细管电泳。
在凝胶电泳中,药物样品被加入
到凝胶中,在电场中迁移,由于不同药物分子的迁移速率不同,它们会在凝胶中按照大小、形状及电荷等特性分离。
毛细管电泳则是将药物样品注入到毛细管中,通过电场加速药物
的迁移、分离。
电泳法的原理很简单,但是它需要准确的实验设计、合适的缓冲液系统以及仪器参数
的调整,使得迁移速率的差异明显,以便获得准确、可重复的分析结果。
总之,电泳法是一种常用的药物分析技术,它基于药物带电性和药物在电场中的迁移
速率差异,并通过实验设计、缓冲液系统和仪器参数等因素控制,以实现药物的分离、分
析的方法。
电泳的实验原理和方法电泳是一种广泛应用于生物学、生化学等领域的实验技术,它基于带电粒子在电场中受力的原理,通过不同带电粒子间的迁移速率差异来实现分离、检测和定量分析。
电泳实验原理:电泳实验的核心原理是基于带电粒子在电场中受到电场力的影响而产生迁移运动。
电场力可以通过带电粒子与电场构成的电场线之间的元素电荷之间相互作用来解释。
当带电粒子处于电场中时,它受到的电场力大小与电荷量和电场强度有关。
电场力的方向始终与带电粒子所携带的电荷种类有关,正电荷受力方向与电场力相同,负电荷则相反。
电泳实验通常有几种常见的方式,如蛋白质电泳、核酸电泳等。
我将以核酸电泳为例介绍实验方法。
电泳实验方法:核酸电泳是一种常用的实验技术,用于分离核酸片段并进行造影、检测和定量分析。
核酸电泳实验方法具体步骤如下:1. 准备样品:制备待分离的核酸样品,例如DNA或RNA。
样品需通过提取、纯化等方法进行前处理。
2. 制备电泳胶:根据所需分离的核酸片段大小选择适当浓度的琼脂糖(如琼脂糖琼脂糖或超低熔点琼脂糖)并与缓冲液混合。
将混合液加热溶解,并平衡至适当温度后,用模具将混合液倒入电泳槽中形成胶柱。
3. 加载样品:向电泳胶中的样品孔中加入样品,可使用微量吸管或自动装载器。
注意控制加载量和保持样品孔装载均匀。
4. 电泳运行:将电泳槽浸入缓冲液中,连接电源,设置适当的电场强度和运行时间。
电场强度(电压/距离)会影响样品在胶槽中的迁移速率。
根据目的选择适当的电场强度。
5. 结果可视化:在电泳结束后,根据需要可以对胶柱进行染色。
例如,可以使用DNA染料(如溴化乙锭)对DNA进行直接观察。
6. 数据分析和解释:根据样品迁移的距离和速率,可以实现对核酸片段的定性和定量分析。
通常,比较待测样品与已知标准样品之间的电泳行为,可以确定待测片段的大小和相对浓度。
总结:电泳作为一种分离、检测和定量分析的实验技术,应用广泛且相对简单。
通过对不同带电粒子间迁移速率的差异进行分离,可以实现对样品的分析和定量测定。
电泳的基本原理
带电颗粒在电场作用下,向着与其电性相反的电极移动,称为电泳(electrophoresis,EP)。
利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。
根据分离原理不同,电泳可分为区带电泳、移界电泳、等速电泳和聚焦电泳;根据电泳是在溶液中还是在固体支持物上进行,分为自由电泳和支持物电泳。
电泳的基本原理是:生物大分子如蛋白质,核酸,多糖等大多都有阳离子和阴离子基团,称为两性离子,常以颗粒分散在溶液中,它们的静电荷取决于介质的H+浓度或与其他大分子的相互作用。
在电场中,带电颗粒向阴极或阳极迁移,迁移的方向取决于它们带电的符号,这种迁移现象即所谓电泳。
电泳仪是实现电泳分析的仪器。
一般由电源、电泳槽、检测单元等组成。
主要用于对不同物质进行定性或定量分析,或将一定混合物进行组分分析或单个组分提取制备,应用于临床医学的实验室检验或科研实验研究。
常见的几种电泳仪有:全自动荧光/可见光双系统电泳仪、全自动醋纤膜电泳仪、全自动琼脂糖电泳仪、全自动电泳分析系统。
电泳已日益广泛地应用于分析化学、生物化学、临床化学、毒剂学、药理学、免疫学、微生物学、食品化学等各个领域。
简述电泳的基本原理
电泳是一种基于电力的沉淀分离技术,是最为常用的分子分离技术之一。
它是通过在溶液中施加电场,使不同物质在电场中形成电位差,从而将其分离出来的一种技术。
本质上,电泳是一种利用电动势(即电场的存在)将分子沉淀分离的技术手段。
电泳的基本原理是:在溶液中施加电势,使分子在电场中形成电位差,从而使其分离出来。
电场的强弱会影响分子的迁移速率,在高强度电场中,电泳过程会变得越来越快,这就是电泳的基本原理。
当溶液在电场中移动时,物质会因其在电场中的电位差而迁移,从而使其分离出来。
电泳技术的优点是,它不需要使用任何药品或溶剂,因此可以有效降低环境污染,而且对于大多数分子,其分离率也很高,可以满足实验要求。
另外,电泳技术的分离速率比较快,一般只需要几小时就可以完成分离,可以大大节约实验时间。
4.1电泳原理4.1.1电泳基本原理物质分子在正常情况下一般不带电,即所带正负电荷量相等,故不显示带电性。
但是在一定的物理作用或化学反应条件下,某些物质分子会成为带电的离子(或粒子),不同的物质,由于其带电性质、颗粒形状和大小不同,因而在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同,因此可使它们分离。
若溶液里一电量为Q的带电粒子,在场强为 E 的电场中以速度υ移动,则它所受到的电场力F应为:F=QE(6-1)根据斯托克司定律,在液体中泳动的球状粒子所受到的阻力F’为:F’=6 ηrυ(6-2)式中η为介质的粘度系数,r为粒子半径。
当二力平衡,即F=F’时,粒子作匀速泳动,且有υ=QE/6 ηr (6-3)4.1.2影响电泳的外界因素电场强度、溶液的pH值、溶液的离子强度、电渗作用、粒子的迁移率、吸附作用所谓电泳涂装,是将被涂物浸渍在水溶性涂料中作为阳极(阳极电泳),另设一与其相对应的阴极,在两极间通直流电,靠电流所产生的物理化学作用,使涂料均匀涂在被涂物上的一种涂装技术。
电泳涂装必须使用电泳漆,电泳漆通常又称水溶性涂料,电泳漆与蒸馏水必须按一定比例进行稀释,才能使用。
电泳涂装一般包括四个同时进行的过程:1、电泳:在直流电场的作用下,正,负带电胶体粒子向负,正方向运动,也称泳动。
2、电解:电极上分别进行着氧化还原反应,反而在电极上形成氧化与还原现象。
3、电沉积:由于电泳作用,移至阳极附近的带电胶体粒子在模板表体放出电子,而呈不溶状态沉积,析出的现象,此时漆膜形成。
4、电渗:在电场作用下,固相不动,而液相移动的现象。
电渗作用使漆膜内所含水份逐渐被排到涂膜外,最后形成几乎连电流也通不过去,含水率极低,电阻相当高的致密漆膜。
5、铁红环氧电泳漆为例:该电泳漆系改性环氧树脂,丁醇,乙醇胺,滑石粉,铁红的物质组成,电泳漆与蒸馏水混合后,在直流电场的作用下,即分离成带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子,并进行一系列复杂的物理化学胶体化学,电化学变化过程。
电泳的基本原理
电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。
许多重要的生物分子,如氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等都具有可电离基团,它们在某个特定的pH值下可以带正电或负电,在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷极性相反的电极方向移动。
电泳技术就是利用在电场的作用下,由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。
电泳过程必须在一种支持介质中进行。
Tiselius等在1937年进行的自由界面电泳没有固定支持介质,所以扩散和对流都比较强,影响分离效果。
于是出现了固定支持介质的电泳,样品在固定的介质中进行电泳过程,减少了扩散和对流等干扰作用。
最初的支持介质是滤纸和醋酸纤维素膜,目前这些介质在实验室已经应用得较少。
在很长一段时间里,小分子物质如氨基酸、多肽、糖等通常用滤纸或纤维素、硅胶薄层平板为介质的电泳进行分离、分析,但目前则一般使用更灵敏的技术如HPLC等来进行分析。
这些介质适合于分离小分子物质,操作简单、方便。
但对于复杂的生物大分子则分离效果较差。
凝胶作为支持介质的引入大大促进了电泳技术的发展,使电泳技术成为分析蛋白质、核酸等生物大分子的重要手段之一。
最初使用的凝胶是淀粉凝胶,但目前使用得最多的是琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶。
蛋白质电泳主要使用聚丙烯酰胺凝胶。
电泳装置主要包括两个部分:电源和电泳槽。
电源提供直流电,在电泳槽中产生电场,驱动带电分子的迁移。
电泳槽可以分为水平式和垂直式两类。
垂直板式电泳是较为常见的一种,常用于聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白质的分离。
电泳槽中间是夹在一起的两块玻璃板,玻璃板两边由塑料条隔开,在玻璃平板中间
制备电泳凝胶,凝胶的大小通常是12cm ´ 14 cm,厚度为1mm~2 mm,近年来新研制的电泳槽,胶面更小、更薄,以节省试剂和缩短电泳时间。
制胶时在凝胶溶液中放一个塑料梳子,在胶聚合后移去,形成上样品的凹槽。
水平式电泳,凝胶铺在水平的玻璃或塑料板上,用一薄层湿滤纸连接凝胶和电泳缓冲液,或将凝胶直接浸入缓冲液中。
由于pH值的改变会引起带电分子电荷的改变,进而影响其电泳迁移的速度,所以电泳过程应在适当的缓冲液中进行的,缓冲液可以保持待分离物的带电性质的稳定。
E=V/L
为了更好的了解带电分子在电泳过程中是如何被分离的,下面简单介绍一下电泳的基本原理。
在两个平行电极上加一定的电压(V),就会在电极中间产生电场强度(E),上式中L是电极间距离。
在稀溶液中,电场对带电分子的作用力(F),等于所带净电荷与电场强度的乘积:
F=q*E
上式中q是带电分子的净电荷,E是电场强度。
这个作用力使得带电分子向其电荷相反的电极方向移动。
在移动过程中,分子会受到介质粘滞力的阻碍。
粘滞力(F’)的大小与分子大小、形状、电泳介质孔径大小以及缓冲液粘度等有关,并与带电分子的移动速度成正比,对于球状分子,F’的大小服从Stokes定律,即:
F’=6πrηυ
式中r是球状分子的半径,η是缓冲液粘度,υ是电泳速度(υ= d / t,单位时间粒子运动的距离,cm / s )。
当带电分子匀速移动时: F = F’,
∴ q·E = 6πrηυ
电泳迁移率(m)是指在单位电场强度(1V/cm)时带电分子的迁移速度:
所以:
v/E=Q/6πrη
这就是迁移率公式,由上式可以看出,迁移率与带电分子所带净电荷成正比,与分子的大小和缓冲液的粘度成反比。
用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质分子量时,实际使用的是相对迁移率mR。
即:
上式中:d-带电粒子泳动的距离,t-电泳的时间,V-电压,L-两电极交界面之间的距离,即凝胶的有效长度。
因此,相对迁移率mR就是两种带电粒子在凝胶中泳动迁移的距离之比。
带电分子由于各自的电荷和形状大小不同,因而在电泳过程中具有不同的迁移速度,形成了依次排列的不同区带而被分开。
即使两个分子具有相似的电荷,如果它们的分子大小不同,由于它们所受的阻力不同,因此迁移速度也不同,在电泳过程中就可以被分离。
有些类型的电泳几乎完全依赖于分子所带的电荷不同进行分离,如等电聚焦电泳;而有些类型的电泳则主
要依靠分子大小的不同即电泳过程中产生的阻力不同而得到分离,如SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
分离后的样品通过各种方法的染色,或者如果样品有放射性标记,则可以通过放射性自显影等方法进行检测。