蛋白质电泳

蛋白质电泳的工作原理是什么？在 SDS-PAGE 中，样品用十二烷基硫酸钠和还原剂变性，使蛋白质去折叠并获得与其长度成正比的均匀负电荷。施加电场后所有蛋白质向阳极迁移，聚丙烯酰胺筛网使其迁移距离主要取决于分子量。采用浓缩胶与分离胶组成的非连续缓冲液系统，可在分离前把蛋白质浓缩成锐利条带。等电聚焦则利用 pH 梯度按等电点分离蛋白质，在等电点处净电荷为零、迁移停止。双向电泳将两者结合，先按电荷、再按大小分离，可分辨数千个蛋白质斑点。毛细管系统在细毛细管中完成 SDS 或电荷分离，并通过在线吸光度或荧光检测，用定量检测替代染色。## 蛋白质电泳有哪些型号？- 垂直 SDS-PAGE 电泳系统：垂直 SDS-PAGE 电泳系统在配铂丝电极的缓冲液槽中运行一至两块 1 mm 聚丙烯酰胺凝胶，可分离 10 至 200 kDa 的蛋白质，是蛋白质实验室用于纯度和分子量测定的标准设备。- 小型垂直凝胶电泳系统：小型垂直凝胶电泳系统使用约 8 x 8 cm 的小尺寸凝胶和约 200 mL 缓冲液，30 至 60 分钟完成分离，样品与试剂消耗低，适合样品数量少和快速制备免疫印迹的场景。- 多通道垂直电泳系统：多通道垂直电泳系统在同一电泳槽中运行 6 至 12 块凝胶，缓冲液腔共用、电极结构均匀，可在单次运行中于相同条件下筛查大量样品，适合工艺开发和高通量纯度检查。- 双向电泳系统：双向电泳系统首先在固定化 pH 梯度胶条中按等电点分离蛋白质，再在聚丙烯酰胺凝胶中按分子量分离，可从复杂裂解液中分辨数千个蛋白质斑点，用于比较蛋白质组分析。- 自动化毛细管蛋白质电泳系统：自动化毛细管蛋白质电泳系统在毛细管中完成 SDS 或电荷分离并通过在线吸光度检测，以数值百分比报告纯度，用于需要可定量且可审计结果的放行检测和可比性研究。## 如何选择合适的型号？应首先明确目的。常规纯度和分子量测定使用 1 mm 凝胶、10–15 孔道的垂直 SDS-PAGE 系统即可满足多数需求，成本也低。小型系统可减少缓冲液和样品消耗、运行更快，便于免疫印迹，但对相邻条带的分辨率较低。多通道系统在筛选大量样品时可在同一电泳槽中处理 6 至 12 块凝胶。需要分辨复杂蛋白质组时选择双向电泳，它要求等电聚焦第一维和一致的样品制备。毛细管系统给出数值化的纯度结果，在受监管放行检测、样品量小或需要全自动化的场景更受青睐。还应确认凝胶浓度与梯度选择、最高电压与电流、冷却配置、玻璃板兼容性，以及是否支持预制胶。## 蛋白质电泳用于哪些领域？蛋白质电泳广泛用于蛋白质纯度与分子量测定、重组蛋白表达分析、双向电泳蛋白质组分析、临床样品中单克隆蛋白检测、免疫检测前的印迹制备。## 适用哪些标准与认证？蛋白质电泳相关工作通常依据 USP <1057>、Ph. Eur. 2.2.31、Ph. Eur. 2.2.34、IEC 61010-1、ISO 17025、ISO 15189。CE 等仪器认证需按具体配置逐项确认，不作默认承诺。## 采购前需要考虑哪些要点？丙烯酰胺具有神经毒性并可能致癌，因此粉末操作和制胶应在通风橱中进行，或使用即用型预制胶，并必须佩戴手套。缓冲液 pH 和离子强度影响浓缩与分辨效果，工作液应新配且不宜过度重复使用。一致的上样量、还原剂的新鲜程度和加热时间决定条带的锐利程度。凝胶应在推荐电压和电流范围内运行，高压运行时的温度控制很重要，因为焦耳热会使条带变形。用于比较光密度定量的染色与脱色方案应标准化，用于纯度计算的图像应在相机线性范围内采集。应记录凝胶浓度、电泳条件和染色方法以便追溯。