電場強度(電勢梯度Electric field intensity)是指每厘米的電位降(電位差或電位梯度).電場強度對電泳速度起著正比作用,電場強度越高,帶電顆粒移動速度越快。根據(jù)實驗的需要,電泳可分為兩種:一種是高壓電泳,所用電壓在500~1000V或更高.由于電壓高,電泳時間短(有的樣品需數(shù)分鐘),適用于低分子化合物的分離,如氨基酸,無機離子,包括部分聚焦電泳分離及序列電泳的分離等。因電壓高,產(chǎn)熱量大,必須裝有冷卻裝置,否則熱量可引起蛋白質(zhì)等物質(zhì)的變性而不能分離,還因發(fā)熱引起緩沖液中水分蒸發(fā)過多,使支持物(濾紙,薄膜或凝膠等)上離子強度增加,以及引起虹吸現(xiàn)象(電泳槽內(nèi)液被吸到支持物上)等,都會影響物質(zhì)的分離.另一種為常壓電泳,產(chǎn)熱量小,室溫在10~25℃分離蛋白質(zhì)標本是不被破壞的,無需冷卻裝置,一般分離時間長。
電泳基本原理:生物大分子如蛋白質(zhì),核酸,多糖等大多都有陽離子和陰離子基團,稱為兩性離子。常以顆粒分散在溶液中,它們的靜電荷取決于介質(zhì)的H+濃度或與其他大分子的相互作用。在電場中,帶電顆粒向陰極或陽極遷移,遷移的方向取決于它們帶電的符號,這種遷移現(xiàn)象即所謂電泳。
移動界面電泳 是將被分離的離子(如陰離子)混合物置于電泳槽的一端(如負極),在電泳開始前,樣品與載體電解質(zhì)有清晰的界面。電泳開始后,帶電粒子向另一極(正極)移動,泳動速度快的離子走在前面,其他離子依電極速度快慢順序排列,形成不同的區(qū)帶。只有個區(qū)帶的界面是清晰的,達到完全分離,其中含有電泳速度快的離子,其他大部分區(qū)帶重疊。
電泳已日益廣泛地應用于分析化學、生物化學、臨床化學、毒劑學、藥理學、免疫學、微生物學、食品化學等各個領(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)才開始應用。上世紀60-70年代,當濾紙、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,主要用于蛋白質(zhì)、核酸、酶,甚至病毒與細胞的研究。由于某些電泳法設備簡單,操作方便,具有高分辨率及選擇性特點,已成為醫(yī)學檢驗中常用的技術(shù)。