电泳的目的

电泳是一种功能强大且便宜的分子分离技术。存在进行电泳的各种原因,包括与分子的非侵入性结合和分子分离的可视化。总体而言,电泳的目的是提供一种分析物质的准确方法,例如您的血液和DNA(脱氧核糖核酸),这些物质很难用常规方法分离。

定义

电泳是一种经验技术,用于根据电流中的响应分离诸如细胞和蛋白质等带电分子(正负)。

影响电泳的因素有很多,包括净电荷,分子质量,缓冲液和电泳介质,如纸或凝胶。在电泳中,分子向相反的电荷移动;例如,具有正净电荷的蛋白质会向电泳介质的负极移动。此外,质量较小的分子比质量较大的分子运动更快或分离更快。

历史

1937年,一位名为Arne Tiselius的瑞典科学家开发了一种用于测量蛋白质分子运动的仪器,称为“移动边界仪器”。这是一种使用水介质分离蛋白质分子的U形设备。

1940年,引入了区域电泳法,该方法使用固体介质(例如凝胶),并允许染色以实现更好的分辨率或可视化分子分离。

然后在1960年,毛细管电泳技术得以发展,以提供一种通用的电泳技术。这种电泳允许使用水性和固态介质分离分子。

分子结合

使用介质的电泳有意以非侵入性方式与分子相互作用。例如,凝胶介质与蛋白质分子结合而不会破坏蛋白质的结构和功能。与分子结合后,通过施加电流开始移动或分离。此外,也可以在电泳后回收结合至培养基的分子。

高分辨率分离

电泳仪旨在可视化分子的分离。这可以通过各种方法来实现,包括染色和放射自显影。

放射自显影使用X射线胶片在分离后可视化放射性分子(例如DNA)的位置。这种类型的可视化效果可与拍照相媲美,其中X射线就像照相机闪光灯,而X射线胶片像是用于冲洗黑白照片的胶片。在电泳中,血液中的蛋白质等分子的照片是使用放射自显影技术显影的。

在染色中,在分离过程之前或之后,将诸如考马斯蓝和酰胺黑的染料与分子混合。例如,在电泳前将蛋白质与考马斯染料混合会产生染色的路径(小点或线),显示蛋白质在分离过程中的运动。

定量分析

电泳仪的另一个目的是在可视化分子分离后获得定量信息。为了获得定量数据,例如,图像分析软件(2D和3D渲染软件)将电泳结果记录为数字信号。这些信号代表分子在电泳之前和之后的位置,然后被用于“计算机”定量分析(使用计算机)。

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