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雙向電泳的步驟和原理 雙向電泳儀原理( 四 )


電泳的分類
目前所采用的電泳方法,大致可分為3類:顯微電泳,自由界面電泳和區(qū)帶電泳 。區(qū)帶電泳應(yīng)用廣泛,區(qū)帶電泳可分為以下幾種類型:
1. 按支持物的物理性狀不同,區(qū)帶電泳可分為:
(1)濾紙為支持物的紙電泳;
(2)粉末電泳:如纖維素粉,淀粉,玻璃粉電泳;
(3)凝膠電泳:如瓊脂,瓊脂糖,硅膠,淀粉膠,聚丙烯酰胺凝膠電泳;
(4)緣線電泳:如尼龍絲,人造絲電泳
2.按支持物的裝置形式不同,區(qū)帶電泳可分為:
(1)平板式電泳:支持物水平放置,是最常用的電泳方式;
(2)垂直板電泳:聚丙烯酰胺凝膠可做成垂直板式電泳 。
(3)柱狀(管狀)電泳:聚丙烯酰胺凝膠可灌入適當(dāng)?shù)碾娪竟苤凶龀晒軤铍娪?
3.按pH的連續(xù)性不同,區(qū)帶電泳可分為:
(1)連續(xù)pH電泳:如紙電泳,醋酸纖維素薄膜電泳;
(2)非連續(xù)pH電泳:如聚丙烯酰胺凝膠盤狀電泳;
測量儀器:
電泳所需的儀器有:電泳槽和電源 。
1.電泳槽
電泳槽是電泳系統(tǒng)的核心部分,根據(jù)電泳的原理,電泳支持物都是放在兩個緩沖液之間,電場通過電泳支持物連接兩個緩沖液,不同電泳采用不同的電泳槽.常用的電泳槽有:
(1)圓盤電泳槽:有上,下兩個電泳槽和帶有鉑金電極的蓋 。上槽中具有若干孔,孔不用時,用硅橡皮塞塞住.要用的孔配以可插電泳管(玻璃管)的硅橡皮塞 。電泳管的內(nèi)徑早期為5~7mm,為保證冷卻和微量化,現(xiàn)在則越來越細(xì).
(2)垂直板電泳槽:垂直板電泳槽的基本原理和結(jié)構(gòu)與圓盤電泳槽基本相同 。差別只在于制膠和電泳不在電泳管中,而是在塊垂直放置的平行玻璃板中間.
(3)水平電泳槽:水平電泳槽的形狀各異,但結(jié)構(gòu)大致相同 。一般包括電泳槽基座,冷卻板和電極.
2.電源
要使荷電的生物大分子在電場中泳動,必須加電場,且電泳的分辨率和電泳速度與電泳時的電參數(shù)密切相關(guān) 。不同的電泳技術(shù)需要不同的電壓,電流和功率范圍,所以選擇電源主要根據(jù)電泳技術(shù)的需要.如聚丙烯酰胺凝膠電泳和SDS電泳需要200~600V電壓 。
應(yīng)用領(lǐng)域
電泳已日益廣泛地應(yīng)用于分析化學(xué)、生物化學(xué)、臨床化學(xué)、毒劑學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)、微生物學(xué)、食品化學(xué)等各個領(lǐng)域 。在直流電場中,帶電粒子向帶符號相反的電極移動的現(xiàn)象稱為電泳(electropho-resis) 。1807年,由俄國莫斯科大學(xué)的斐迪南·弗雷德里克·羅伊斯(Ferdinand Frederic Reuss)首先發(fā)現(xiàn)了電泳現(xiàn)象,但直到1937年瑞典的Tiselius建立了分離蛋白質(zhì)的界面電泳(boundary electrophoresis)之后,電泳技術(shù)才開始應(yīng)用 。上世紀(jì)60-70年代,當(dāng)濾紙、聚丙烯酰胺凝膠等介質(zhì)相繼引入電泳以來,電泳技術(shù)得以迅速發(fā)展 。豐富多彩的電泳形式使其應(yīng)用十分廣泛 。電泳技術(shù)除了用于小分子物質(zhì)的分離分析外,最主要用于蛋白質(zhì)、核酸、酶,甚至病毒與細(xì)胞的研究 。由于某些電泳法設(shè)備簡單,操作方便,具有高分辨率及選擇性特點(diǎn),已成為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中常用的技術(shù) 。這里簡介幾種典型應(yīng)用 。
1.聚丙烯酰胺凝膠電泳可用做蛋白質(zhì)純度的鑒定 。
聚丙烯酰胺凝膠電泳同時具有電荷效應(yīng)和分子篩效應(yīng),可以將分子大小相同而帶不同數(shù)量電荷的物質(zhì)分離開,并且還可以將帶相同數(shù)量電荷而分子大小不同的物質(zhì)分離開 。其分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般層析方法和電泳方法,可以檢出10-9~10-12g的樣品,且重復(fù)性好,沒有電滲作用 。
2.SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳可測定蛋白質(zhì)分子量 。
其原理是帶大量電荷的SDS結(jié)合到蛋白質(zhì)分子上克服了蛋白質(zhì)分子原有電荷的影響而得到恒定的荷/質(zhì)比 。SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳測蛋白質(zhì)分子量已經(jīng)比較成功,此法測定時間短,分辨率高,所需樣品量極少(1~100μg),但只適用于球形或基本上呈球形的蛋白質(zhì),某些蛋白質(zhì)不易與SDS結(jié)合如木瓜蛋白酶,核糖核酸酶等,此時測定結(jié)果就不準(zhǔn)確 。


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