在確定的條件下,帶電粒子在單位電場(chǎng)強(qiáng)度作用下,單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離(即遷移率)為常數(shù),是該帶電粒子的物化特征性常數(shù)。不同帶電粒子因所帶電荷不同,或雖所帶電荷相同但荷質(zhì)比不同,在同一電場(chǎng)中電泳,經(jīng)一定時(shí)間后,由于移動(dòng)距離不同而相互分離。分開的距離與外加電場(chǎng)的電壓與電泳時(shí)間成正比。
區(qū)帶電泳
是在一定的支持物上,于均一的載體電解質(zhì)中,將樣品加在中部位置,在電場(chǎng)作用下,樣品中帶正或負(fù)電荷的離子分別向負(fù)或正極以不同速度移動(dòng),分離成一個(gè)個(gè)彼此隔開的區(qū)帶。區(qū)帶電泳按支持物的物理性狀不同,又可分為紙和其他纖維膜電泳、粉末電泳、凝膠電泳與絲線電泳。
在電場(chǎng)中液體對(duì)于一個(gè)固體的固定相相對(duì)移動(dòng)稱為電滲.在有載體的電泳中,影響電泳移動(dòng)的一個(gè)重要因素是電滲。常遇到的情況是γ-球蛋白,由原點(diǎn)向負(fù)極移動(dòng),這就是電滲作用所引起的倒移現(xiàn)象.產(chǎn)生電滲現(xiàn)象的原因是載體中常含有可電離的基團(tuán),如濾紙中含有羥基而帶負(fù)電荷,與濾紙相接觸的水溶液帶正電荷,液體便向負(fù)極移動(dòng)。由于電滲現(xiàn)象往往與電泳同時(shí)存在,所以帶電粒子的移動(dòng)距離也受電滲影響;如電泳方向與電滲相反,則實(shí)際電泳的距離等于電泳距離加上電滲的距離.瓊脂中含有瓊脂果膠,,其中含有較多的硫酸根,所以在瓊脂電泳時(shí)電滲現(xiàn)象很明顯,許多球蛋白均向負(fù)極移動(dòng)。除去了瓊脂果膠后的瓊脂糖用作凝膠電泳時(shí),電滲大為減弱.電滲所造成的移動(dòng)距離可用不帶電的有色染料或有色葡聚糖點(diǎn)在支持物的中心,以觀察電滲的方向和距離。
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(gè)緩沖液之間,電場(chǎng)通過(guò)電泳支持物連接兩個(gè)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(gè)電泳槽和帶有鉑金電極的蓋。上槽中具有若干孔,孔不用時(shí),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(lái)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.
電源
要使荷電的生物大分子在電場(chǎng)中泳動(dòng),必須加電場(chǎng),且電泳的分辨率和電泳速度與電泳時(shí)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。