电泳仪的原理|分类|选购

　　电泳仪于1937年研发，常用支持物体有滤纸、醋酸纤维薄膜等。电泳技术是分子生物学研究不可缺少的重要分析手段，分为自由界面电泳和区带电泳两大类。

　　所谓电泳，是指带电粒子在电场中的运动，不同物质由于所带电荷及分子量的不同，因此在电场中运动速度不同，根据这一特征，应用电泳法便可以对不同物质进行定性或定量分析，或将一定混合物进行组份分析或单个组份提取制备，这在临床检验或实验研究中具有极其重要的意义。电泳仪正是基于上述原理设计制造的。

　　1937年，瑞典生化学家Tiselius集前人百余年探索电泳现象之大成，发明了Tiselius电泳仪，在此基础上建立了研究蛋白质的自由界面电泳方法，利用该法首次证明人血清是由白蛋白(A)、α、β、γ球蛋白组成，并因此于1948年获得阿果奖。随后电泳技术的发展突飞猛进，1949年，Ricketls等人证明人血清蛋白质经电泳分离可依次分为白蛋白，α1、α2、β、γ球蛋白五个组分，1957年Reiner对人血清五个组分蛋白进行了定量分析。

　　但自由界面电泳没有固定支持介质，扩散和对流作用较强，影响分离效果，于是在50年代相继出现了固相支持介质电泳。Z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、纤维素或硅胶薄层平板作为介质进行电泳分离、分析，而对于复杂的生物大分子，以滤纸、硅胶或醋酸纤维素膜等作为支持介质进行电泳，其分离效果并不理想。

　　1959年，Raymond和Weintraub，Davis和Ornstein先后利用人工合成凝胶作支持介质建立了聚丙烯酰胺凝胶电泳系统，从而大大提高了电泳的分辨率和分离效果，增强了电泳技术的发展、渗透及与其他技术结合配套的能力。致使各式各样的电泳仪和电泳材料如雨后春笋、竞相争荣，成为当代实验科学技

　　电泳仪是应用电泳法对不同物质进行定性或定量分析，或将一定混合物进行组份分析或单个组份提取制备，这在临床检验或实验研究中具有极其重要的意义。

　　电泳仪可分为两大类：临床实验室常规类，如全自动荧光/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和全自动琼脂糖电泳仪;科研为主兼做临床样本类，如双向电泳及双向电泳2液相色谱2质谱联用、GX毛细管电泳及GX毛细管电泳2质谱联用、GX毛细管芯片电泳、DNA测序系统。

　　1、全自动荧光/可见光双系统电泳仪

　　该电泳仪具有荧光/可见光双系统，在使用荧光试剂项目如肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LD)同工酶时为全自动。只需将样品、试剂、琼脂糖凝胶电泳胶片放好后，操作人员可离机完成试验并得到结果，此为全自动电泳仪。但是使用可见光项目如蛋白电泳，中途人员需返回，将电泳胶片由电泳槽放入染色系统中才可完成试验。

　　该电泳仪Zda优点是荧光系统全自动且灵敏度高，准确度高并且采用高压、低温系统，只需要20min即可完成电泳分析，速度非常快。

　　2、全自动醋纤膜电泳仪

　　该电泳仪为可见光单系统，使用醋纤膜电泳片。自动化程度高，只需将样品、试剂、电泳片放好，人员可离机完成试验得到结果。但是因为使用醋纤膜致使灵敏度低，无法分析尿蛋白/脑脊液蛋白，对同工酶分析效果也不理想，多半实验室只用于血清蛋白电泳分析。

　　3、全自动琼脂糖电泳仪

　　该电泳仪为可见光单系统，使用琼脂糖凝胶电泳胶片。优点为灵敏度高，可使用于低浓度蛋白检验，如尿蛋白及脑脊液蛋白。而同工酶的分离效果也相当不错。但缺点为自动化程度较差，当电泳结束和染色脱色完成后，工作人员必须将电泳片由机器中取出，对实验室较为麻烦。但是因为这类仪器所能做项目比较多，且灵敏度较高仍为许多实验室所接受。

　　4、全自动电泳分析系统

　　该电泳仪自动点样、电泳、呈色(或染色、脱色)、烘干。可用各种电泳片，包括琼脂片

　　电泳仪是分子生物学研究不可缺少的重要分析仪器，属于精密仪器。在操作过程中要严格遵守操作规程，但不可避免会出现各种各样的故障，当电泳仪提示有故障时，应立即处理。

　　1、电泳仪的输出为何达不到设定值?

　　电泳仪是专为进行电泳提供外加电场的直流电源，其输出电压或电流或功率要求相对稳定或按特定规律变化。

　　①电泳仪的输出状态遵守“欧姆定律”：电压U=电流I×(电泳槽)电阻R相对不变的情况下，U、I、P(功率P=电流I×电压U)中任意一个参数恒定，其他参数也随之恒定;而任意一个参数变化，其他参数也随之正比变化;

　　②如果电泳仪的输出电压U达不到预置值，应首先观察I或P是否已经恒定，或者已经达到电泳仪所规定的ZdaI或P(JY电泳仪均有明确指示灯标志)。如果尚未达到极限值，将已经恒定I或P的设置调大(有必要的话至极限值)，才能够提高电压输出;

　　③如果电泳仪的电流I达不到预置值，可调整电压U或功率P;

　　④如果电泳仪的功率P达不到预置值，可调整电压U或电流I。

　　2、电脑控制电泳仪发生过压报警现象，怎么办?

　　①检查电泳仪是否空载使用;

　　②检查电泳槽是否未加缓冲液;

　　③检查电泳槽铂金丝是否断了。

　　3、发生过流保护的原因?

　　①检查是否存在电泳槽短路现象;

　　②检查缓冲液是否选错。

　　4、发生漏电保护的原因?

　　①是否有液体溅入电泳仪内部或输出接口上;

　　②是否有很多灰尘落入电泳仪内部。

　　5、风机停转或发出异响，怎么办?

　　更换电泳仪的风机。

　　6、电压、电流没有输出，怎么办?

　　①检查保险管是否损坏;

　　②打开电泳仪机箱检查前面板输出座与主板连接的插头是否脱落;

　　③检查瓷罐变压器的插头是否脱落，或用万用表检查每组两端应为通路。

　　7、电泳仪出现保护怎么办?

　　为了保护仪器设备，电泳仪会存在很多的保护功能，比如过压报警、过流保护、漏电保护等。

　　①电泳仪过流

　　电泳仪是实现电泳分析的仪器，可以对不同物质进行定性或定量分析，或将一定混合物进行组份分析或单个组份提取制备，在临床检验或实验研究中具有重要的意义。市面上的电泳仪规格非常多，要如何选购适合的电泳仪呢?

　　1、稳压稳流电泳仪：

　　稳压稳流电泳仪是目前国内中、低压电泳实验中应用Z广泛的电泳仪之一。其输出电压的调节范围为0V～600V、输出电流为0mA～100mA。这种电泳仪工作稳定性好、调节范围宽，并设有完善的短路保护电路和过流保护电路。

　　2、全自动醋纤膜电泳仪：

　　全自动醋纤膜电泳仪为全自动电泳仪，有可见光单系统，使用醋酸纤维薄膜电泳片，优点为自动化程度高。只需将样品、试剂、电泳片放好，人员可离机完成实验并得到结果。

　　3、全自动荧光/可见光双系统电泳仪：

　　全自动荧光/可见光双系统电泳仪只需将样品、试剂和琼脂糖凝胶电泳胶片放好后，其Zda优点是荧光系统全自动，只需要20min即可完成电泳分析，速度非常快。操作人员可离机完成实验并得到结果。

　　4、全自动琼脂糖电泳仪：

　　全自动琼脂糖电泳仪，有可见光单系统，使用琼脂糖凝胶电泳胶片。灵敏度高，可适用于低浓度蛋白检验，如尿蛋白、脑脊液蛋白、同工酶的分离。但其自动化程度较差。

　　由于这类电泳仪所能做的项目较多，且灵敏度较高，仍为许多实验室所接受。

　　5、全自动电泳分析系统：

　　全自动电泳分析系统，将上述仪器的优点集于一身，自动点样、电泳、呈色(或染色、脱色)、烘干，自动化程度非常高。可用各种电泳片，包括琼脂片、醋酸片、聚丙烯酰胺等，采用可见光及荧光呈色双系统，是一种较理想的电泳仪。

　　目前市面上的电泳仪电源，按电压分为高压1500～5000V、中压500～1500V、低压500V以下三种;按电流分为大电流500mA～2000mA、中电流100～500mA、小电流100mA以下三种;按功率分为大功率2

　　毛细管电泳仪(CE)是以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，利用荷电粒子之间的淌度差异和分配系数差异进行分离的仪器，是分析科学继gao效液相色谱仪之后的又一重大进展。使分析科学从微升级进入到纳升级，应用十分广泛。

　　毛细管电泳是一种在空芯的、极微小内径的毛细管中进行的液-液相大、小分子的gao效蛋白分离技术。

　　毛细管两端分别浸入缓冲液中，而缓冲液中分别插入连有高压电源的电极，根据被分离物之间电荷和体积的不同，带电荷分子朝相反极性的电极方向移动。又利用毛细管内壁上的电荷和应用的势能而引起的电解质移动，毛细管内表面带有硅羟基基团，当毛细管内充满缓冲溶液时，毛细管壁上的硅羟基发生解离，生成氢离子溶解在溶液中，这样就使毛细管壁上形成双电层，管壁是负电荷层，溶液是正电荷层。

　　在毛细管的两端加上直流电场后，带正电的溶液就会整体向负极端移动，形成了电渗流。无论是带正电、带负电或不带电的粒子，都在电渗流的作用下，向阴极迁移，带正电的，受到同方向的电场力作用，迁移Z快，不带电的迁移速度次之，带负电的迁移速度Z慢，(因为它受到与电渗流反方向的电场力作用)，从而实现各蛋白组分的分离。

　　1、毛细管电泳仪的自动进样系统完全实现全自动原始管上样，操作人员只需将带有条形码的原始管放在仪器试管架上，初始操作完毕后即可离开，毛细管电泳仪将自动连续运行样品，无须人为干预。样本经仪器自动稀释后，由高精气压控制的纳升级样品进样系统将样品精确地吸入毛细管内部。

　　2、zhuan利样品温控系统该高速电泳分离系统整合了一个高精度Peltier自动温控装置，能够对毛细管中产生的焦耳热进行实时精确稳定的控制，是保证毛细管电泳仪有效分离的关键，使实验重复性达到应用要求。

　　3、毛细管电泳仪可以进行多种临床项目的检测。

　　4、毛细管电泳仪检测结果完全数据化、信

　　凝胶电泳仪是以琼脂糖凝胶作为载体的电泳，广泛用于核酸的研究，为DNA分子及其片段的分子量测定和DNA分子构象分析提供了重要手段。

　　凝胶电泳仪是用琼脂糖作支持介质的一种电泳仪。其分析原理与其他支持物电泳的Z主要区别是：它兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。

　　琼脂糖凝胶具有网络结构，物质分子通过时会受到阻力，大分子物质在涌动时受到的阻力大，因此在凝胶电泳中，带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量，而且还取决于分子大小，这就大大提高了分辨能力。但由于其孔径相当大，对大多数蛋白质来说其分子筛效应微不足道，现广泛应用于核酸的研究中。

　　DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应。DNA分子在高于等电点的pH溶液中带负电荷，在电场中向正极移动。由于糖-磷酸骨架在结构上的重复性质，相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷，因此它们能以同样的速率向正极方向移动。

　　琼脂糖主要在DNA制备电泳中作为一种固体支持基质，其密度取决于琼脂糖的浓度。在电场中，在中性pH值下带负电荷的DNA向阳极迁移，其迁移速率由下列多种因素决定。

　　1、DNA的分子大小

　　线状双链DNA分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与DNA分子量对数成反比，分子越大则所受阻力越大，也越难于在凝胶孔隙中蠕行，因而迁移得越慢。 

　　2、琼脂糖浓度

　　一个给定大小的线状DNA分子，其迁移速度在不同浓度的琼脂糖凝胶中各不相同。DNA电泳迁移率的对数与凝胶浓度成线性关系。凝胶浓度的选择取决于DNA分子的大小。分离小于0.5kb的DNA片段所需胶浓度是1.2-1.5%，分离大于10kb的DNA分子所需胶浓度为0.3-0.7%，DNA片段大小间于两者之间则所需胶浓度为0.8-1.0%。

　　3、DNA分子的构象

　　DNA分子处于不同构象时，它在电场中移动距离不仅和分子量有关，还和它