第十六章 电泳分析仪器

本章教学要求了解常用的电泳仪

了解电泳仪临床应用熟悉常用电泳仪的基本结构、电泳方法 熟悉毛细管电泳仪基本原理、基本结构 掌握电泳基本原理 掌握毛细管电泳的特点、分离模式 掌握电泳仪的维护保养及故障排除

内容提要第一节 电泳原理

第二节 常用电泳方法第三节 常用电泳仪的基本结构及技术指标 第四节 常用电泳仪简介 第五节 第七节 毛细管电泳 电泳仪的临床应用

第六节 电泳仪的维护保养及故障排除

概

述

电泳(electrophoresis)是指带电荷的溶质或粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的现象。 利用电泳现象将多组分物质分离、分析的技术叫做电泳 技术(electrophoresis technique)。 可以实现电泳分离技术的仪器称之为电泳仪 (electrophoresister)。

概

述

临床常用的电泳分析方法主要有醋酸纤维素薄 膜电泳、凝胶电泳、等电聚焦电泳、双向电泳和毛 细管电泳等。

目前，电泳技术已广泛用于蛋白质、多肽、氨基酸、核苷酸、无机离子等成份的分离和鉴定，甚

至还用于细胞与病毒的研究。

第一节 电泳原理一、电泳的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。电泳现象和电渗流现象

第一节 电泳原理F引=E Q 在溶液中,运动粒子与溶液之间存在阻力F阻 F阻=6πrηV 当F引=F阻时 EQ= 6πrηV (16-2) (16-1)

若将带净电荷Q的粒子放入电场，则该粒子所受到的电荷引力为：

V = EQ/6πrη

(16-3)

由上式可以看出,粒子的移动速度(泳动速度V)与电场强度 (E)和粒子所带电荷量(Q)成正比,而与粒子的半径(r)及溶液的 粘度(η)成反比。

第一节 电泳原理二、影响电泳的外界因素(一)电场强度 (二)溶液的pH值

V = EQ/6πrη

(三)溶液的离子强度(四)电渗作用

(五)粒子的迁移率(六)吸附作用

第二节 常用电泳方法一、纸电泳

指用滤纸作为支持载体的电泳方法。是最早 使用的区带电泳。 将滤纸条水平地架设在 两个装有缓冲溶液的容器之 间，样品点于滤纸中央。当 滤纸条被缓冲液润湿后，再 盖上绝缘密封罩，即可由电 泳电源输入直流电压 (100V~1000V)进行电泳。

平卧式电泳槽装置示意图

第二节 常用电泳方法二、醋酸纤维素薄膜电泳 电泳时经过膜的预处理、加样、电泳、染色、 脱色与透明即可得到满意的

分离效果。此电泳的 特点是分离速度快、电泳时间短、样品

用量少。因此特别适合于病理情况下

微量异常蛋白的检测。血清蛋白的电泳图谱

第二节 常用电泳方法三、凝胶电泳 由区带电泳中派生出的一种用凝胶物质作支持物 进行电泳的方式。 凝胶电泳中的琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶 电泳是普通电泳中应用最多 的两种形式。 目前，这种办法被广泛 用来分析蛋白质和核酸。凝胶电泳图

第二节 常用电泳方法四、等电聚焦电泳 1.等电聚焦电泳过程 一种利用有pH值梯度的介质， 分离等电点不同的蛋白质的电泳技术。 在一个稳定连续的线性pH梯度的溶液(两性载体电 解质)中进行分离，每一种被 分离的两性物质都移向与它的等 电点相一致的pH位置，在那里不 再移动(称为聚焦)。

净电荷与PH的关系曲线

第二节 常用电泳方法2.等电聚焦电泳的特点

①使用两性载体电解质，在电极之间形成稳定、连续、线性的pH梯度；②由于“聚焦效应”,即使很

小的样品也能获得清晰、鲜明的区带界面；③电泳速度快;④分辨率高;⑤加入样品的位置可任意选择；⑥ 可用于测定蛋白质类物质的等电点;⑦适用于中、大

分子量(如蛋白质、肽类、同工酶等)生物组分的分离分析。

第二节 常用电泳方法五、等速电泳 采用两种不同浓度的电解质，一种为前导电解质， 充满整个毛细管柱；另一种为尾随电解质，置于一端 的电泳槽中。前导电解质的迁移率高于任何样品组分， 尾随电解质则低于任何样品组分，被分离的组分按其 不同的迁移率夹在中 间，在强电场的作用下，各被 分离组分在前导电解质与尾随 电解质之间的空隙中移动，实 现分离。等速电泳示意图

第二节 常用电泳方法六、双向凝胶电泳(二维电泳)

第一向采用等电聚焦

根据复杂的蛋白质成分中

各个蛋白质的PI的不同，将蛋白质进行分离。

第二向采用了十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE)就是按蛋 白质分子量的大小使其在垂直 方向进行分离。其结果不再是 条带状，而是呈现为斑点状。等电聚焦仪

第二节 常用电泳方法六、双向凝胶电泳(二维电泳)第一向IEF Marker槽等 电 聚 焦 电 泳 18cm玻璃板 双向凝胶电泳示意图

第二向SDS-PAGE IPG胶条