電泳 

  electrophoresis 

  簡單說電泳就是把某些物質放在一個可以游泳的地方（某種基質），然后在這個泳池的兩端加上電壓，讓這種物質在里面游起來，以達到某種實驗或應用目的。  

什么是電泳  

  溶液中帶電粒子（離子）在電場中移動的現象。利用帶電粒子在電場中移動速度不同而達到分離的技術稱為電泳技術。1937 年瑞典學者 A.W.K.蒂塞利烏斯設計制造了移動界面電泳儀 ，分離了馬血清白蛋白的3種球蛋白，創建了電泳技術。 

  在確定的條件下，帶電粒子在單位電場強度作用下，單位時間內移動的距離（即遷移率）為常數，是該帶電粒子的物化特征性常數。不同帶電粒子因所帶電荷不同，或雖所帶電荷相同但荷質比不同，在同一電場中電泳，經一定時間后，由于移動距離不同而相互分離。分開的距離與外加電場的電壓與電泳時間成正比。 

  在外加直流電源的作用下，膠體微粒在分散介質里向陰極或陽極作定向移動，這種現象叫做電泳。利用電泳現象使物質分離，這種技術也叫做電泳。膠體有電泳現象，證明膠體的微粒帶有電荷。各種膠體微粒的本質不同，它們吸附的離子不同，所以帶有不同的電荷。利用電泳可以確定膠體微粒的電性質，向陽極移動的膠粒帶負電荷，向陰極移動的膠粒帶正電荷。一般來講，金屬氫氧化物、金屬氧化物等膠體微粒吸附陽離子，帶正電荷；非金屬氧化物、非金屬硫化物等膠體微粒吸附陰離子，帶負電荷。因此，在電泳實驗中，氫氧化鐵膠體微粒向陰極移動，三硫化二砷膠體微粒向陽極移動。利用電泳可以分離帶不同電荷的溶膠。例如，陶瓷工業中用的粘土，往往帶有氧化鐵，要除去氧化鐵，可以把粘土和水一起攪拌成懸浮液，由于粘土粒子帶負電荷，氧化鐵粒子帶正電荷，通電后在陽極附近會聚集出很純凈的粘土。工廠除塵也用到電泳。利用電泳還可以檢出被分離物，在生化和臨床診斷方面發揮重要作用。本世紀40年代末到50年代初相繼發展利用支持物進行的電泳，如濾紙電泳，醋酸纖維素膜電泳、瓊脂電泳；50年代末又出現淀粉凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳等。目前，電泳技術已廣泛應用于分析化學、生物化學、臨床化學、藥理學、免疫學、微生物學、遺傳學等科學中。    

  按分離原理的不同，電泳分為 4類：移動界面電泳、區帶電泳、等電聚焦電泳和等速電泳（見圖）。   ①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，形成不同的區帶。只有**個區帶的界面是清晰的，達到完全分離，其中含有電泳速度**快的離子，其他大部分區帶重疊（圖a）。 

  ②區帶電泳是在一定的支持物上，于均一的載體電解質中，將樣品加在中部位置，在電場作用下，樣品中帶正或負電荷的離子分別向負或正極以不同速度移動，分離成一個個彼此隔開的區帶（ 圖b ）。區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。   ③等電聚焦電泳是將兩性電解質加入盛有pH梯度緩沖液的電泳槽中，當其處在低于其本身等電點的環境中則帶正電荷，向負極移動；若其處在高于其本身等電點的環境中，則帶負電向正極移動。當泳動到其自身特有的等電點時，其凈電荷為零，泳動速度下降到零，具有不同等電點的物質**后聚焦在各自等電點位置 ，形成一個個清晰的區帶（ 圖c ），分辨率極高。 

  ④等速電泳是在樣品中加有**離子（其遷移率比所有被分離離子的大）和終末離子（其遷移率比所有被分離離子的小），樣品加在**離子和終末離子之間，在外電場作用下，各離子進行移動，經過一段時間電泳后，達到完全分離。被分離的各離子的區帶按遷移率大小依序排列在**離子與終末離子的區帶之間。由于沒有加入適當的支持電解質來載帶電流 ，所得到的區帶是相互連接的（圖d），且因“ 自身校正”效應，界面是清晰的，這是與區帶電泳不同之處。 

  電泳分離原理示意圖 a 移動界面電泳 b 區帶電泳 c 等電聚焦電泳 d 等速電泳 L **離子 T 終末離子   應用  

  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、食品化學等各個領域。在直流電場中，帶電粒子向帶符號相反的電極移動的現象稱為電泳（electropho-resis）。1809年俄國物理學家Peнce首先發現了電泳現象，但直到1937年瑞典的Tiselius建立了分離蛋白質的界面電泳（boundary electrophoresis）之后，電泳技術才開始應用。本世紀60-70年代，當濾紙、聚丙烯酰胺凝膠等介質相繼引入電泳以來，電泳技術得以迅速發展。豐富多彩的電泳形式使其應用十分廣泛。電泳技術除了用于小分子物質的分離分析外，**主要用于蛋白質、核酸、酶，甚**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，已成為醫學檢驗中常用的技術。 

  電泳又名 —— 電著 ( 著 ) ，泳漆，電沉積。創始于二十世紀六十年代，由福特汽車公司**先應用于汽車底漆。由于其出色的防腐、防銹功能，很快在軍工行業得到廣泛應用。近幾年才應用到日用五金的表面處理。由于其優良的素質和高度環保，正在逐步替代傳統油漆噴涂。    電泳原理：  #p#分頁標題#e#

  電泳是電泳涂料在陰陽兩極，施加于電壓作用下，帶電荷之涂料離子移動到陰極，    并與陰極表面所產生之堿性作用形成不溶解物，沉積于工件表面。    它包括四個過程：   

  1 ）電解（分解）  

  在陰極反應**初為電解反應，生成氫氣及氫氧根離子 OH ，此反應造成陰極面形成    一高堿性邊界層，當陽離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質，涂膜沉積，方程式    為： H2O→OH+H  

  2 ）電泳動（泳動、遷移）  

  陽離子樹脂及 H+ 在電場作用下，向陰極移動，而陰離子向陽極移動過程。    3 ）電沉積（析出）  

  在被涂工件表面，陽離子樹脂與陰極表面堿性作用，中和而析出不沉積物，沉    積于被涂工件上。    4 ）電滲（脫水）  

  涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的，具有多數毛細孔，水被從陰極涂    膜中排滲出來，在電場作用下，引起涂膜脫水，而涂膜則吸附于工件表面，而    完成整個電泳過程。   

  電泳表面處理工藝的特點：   

  電泳漆膜具有涂層豐滿、均勻、平整、光滑的優點，電泳漆膜的硬度、附著力、    耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優于其它涂裝工藝。   電泳(楊學輝) 

  電泳(Electrophoresis)是指帶電荷的粒子或分子在電場中移動的現象稱為電泳.大分子的蛋白質,多肽,病毒粒子,甚**細胞或小分子的氨基酸,核苷等在電場中都可作定向泳動.1937年Tiselius成功地研制了界面電泳儀進行血清蛋白電泳,它是在一U型管的自由溶液中進行的,電泳后用光學系統使各種蛋白所形成折光率差別成為曲線圖象,將血清蛋白分為白蛋白,α1-球蛋白,α2-球蛋白,β-球蛋白和γ-球蛋白五種,隨后,Wielamd 和Kanig 等于1948年采用濾紙條做載體,成功地進行了紙上電泳.從那時起,電泳技術逐漸被人們所接受并予以重視,繼而發展以濾紙,各種纖維素粉,淀粉凝膠,瓊脂和瓊脂糖凝膠,醋酸纖維素薄膜,聚丙烯酰胺凝膠等為載體,結合增染試劑如銀氨染色,考馬斯亮藍等大大提高和促進生物樣品著色與分辨能力,此外電泳分離和免疫反應相結合,使分辨率不斷朝著微量和超微量(1ng～0.001ng)水平發展,從而使電泳技術獲得迅速推廣和應用.在此主要介紹常用電泳的一般原理及其應用.   (一)電泳的基本原理  

  生物大分子如蛋白質,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,這種遷移現象即所謂電泳. 

  如果把生物大分子的膠體溶液放在一個沒有干擾的電場中,使顆粒具有恒定遷移速率的驅動力來自于顆粒上的有效電荷Q和電位梯度E.它們與介質的摩擦阻力f抗衡.在自由溶液中這種抗衡服從Stokes定律.   F=6πrvη 

  這里v是在介質粘度為η中半徑為r的顆粒的移動速度.但在凝膠中,這種抗衡并不完全符合Stokes定律.F取決于介質中的其他因子,如凝膠厚度,顆粒大小,甚**介質的內滲等. 

  電泳遷移率(mbility)m規定為在電位梯度E的影響下,顆粒在時間t中的遷移距離d.