電泳技術(shù)研究進展

1、電泳技術(shù)研究進展電泳技術(shù)研究進展學(xué)生：張麗麗學(xué)號：2011103043指導(dǎo)老師:何大俊老師摘要：電泳技術(shù)是一種先進的檢測手段，與其它先進技術(shù)相配合，能創(chuàng)造出驚人的成果，可使人們用較少代價獲得最優(yōu)效益。比如它對解決當(dāng)前人類所面臨的食品、能源、環(huán)境和疾病等一系列迫切問題，都有積極作用，顯示出強大的生命力。因此電泳技術(shù)正越來越多地為人們所重視廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域關(guān)鍵詞：電泳技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用；前景1809年俄國物理學(xué)家Рейсе首次發(fā)現(xiàn)電泳現(xiàn)象。

2、他在濕粘土中插上帶玻璃管的正負兩個電極，加電壓后發(fā)現(xiàn)正極玻璃管中原有的水層變混濁，即帶負電荷的粘土顆粒向正極移動，這就是電泳現(xiàn)象。1909年Michaelis首次將膠體離子在電場中的移動稱為電泳。他用不同pH的溶液在U形管中測定了轉(zhuǎn)化酶和過氧化氫酶的電泳移動和等電點。1937年瑞典Uppsala大學(xué)的Tiselius對電泳儀器作了改進，創(chuàng)造了Tiselius電泳儀，建立了研究蛋白質(zhì)的移動界面電泳方法，并首次證明了血清是由白蛋白及α、β、

3、γ球蛋白組成的，由于Tiselius在電泳技術(shù)方面作出的開拓性貢獻而獲得了1948年的諾貝爾化學(xué)獎。1948年Wiel和Fischer重新發(fā)展了以濾紙作為支持介質(zhì)的電泳方法，對氨基酸的分離進行過研究。從本世紀50年代起，特別是1950年Durrum用紙電泳進行了各種蛋白質(zhì)的分離以后，開創(chuàng)了利用各種固體物質(zhì)（如各種濾紙、醋酸纖維素薄膜、瓊脂凝膠、淀粉凝膠等）作為支持介質(zhì)的區(qū)帶電泳方法。1959年Raymond和Weintraub利用人工合

4、成的凝膠作為支持介質(zhì)，創(chuàng)建了聚丙烯酰胺凝膠電泳，極大地提高了電泳技術(shù)的分辨率，開創(chuàng)了近代電泳的新時代。30多年來，聚丙烯酰胺凝膠電泳仍是生物化學(xué)和分子生物學(xué)中對蛋白質(zhì)、多肽、核酸等生物大分子使用最普遍，分辨率最高的分析鑒定技術(shù)，是檢驗生化物質(zhì)的最高純度：即“電泳純”（一維電泳一條帶或二維電泳一個點）的標(biāo)準(zhǔn)分析鑒定方法，至今仍被人們稱為是對生物大分子進行分析鑒定的最后、最準(zhǔn)確的手段，即“LastCheck”。由80年代發(fā)展起來的新的毛細管

5、電泳技術(shù)，是化學(xué)和生化分析鑒定技術(shù)的重要新發(fā)展，己受到人們的充分重視。2.電泳的原理在固定的介質(zhì)中進行電泳過程，減少了擴散和對流等干擾作用。最初的支持介質(zhì)是濾紙和醋酸纖維素膜，目前這些介質(zhì)在實驗室已經(jīng)應(yīng)用得較少。在很長一段時間里，小分子物質(zhì)如氨基酸、多肽、糖等通常用濾紙或纖維素、硅膠薄層平板為介質(zhì)的電泳進行分離、分析，但目前則一般使用更靈敏的技術(shù)如HPLC等來進行分析。這些介質(zhì)適合于分離小分子物質(zhì)，操作簡單、方便。但對于復(fù)雜的生物大分子

6、則分離效果較差。凝膠作為支持介質(zhì)的引入大大促進了電泳技術(shù)的發(fā)展，使電泳技術(shù)成為分析蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的重要手段之一。最初使用的凝膠是淀粉凝膠，但目前使用得最多的是瓊脂糖凝膠和聚丙烯酰胺凝膠。蛋白質(zhì)電泳主要使用聚丙烯酰胺凝膠。電泳裝置主要包括兩個部分：電源和電泳槽。電源提供直流電，在電泳槽中產(chǎn)生電場，驅(qū)動帶電分子的遷移。電泳槽可以分為水平式和垂直式兩類。垂直板式電泳是較為常見的一種，常用于聚丙烯酰胺凝膠電泳中蛋白質(zhì)的分離。電泳槽中間

7、是夾在一起的兩塊玻璃板，玻璃板兩邊由塑料條隔開，在玻璃平板中間制備電泳凝膠，凝膠的大小通常是12cm14cm，厚度為1mm～2mm，近年來新研制的電泳槽，膠面更小、更薄，以節(jié)省試劑和縮短電泳時間。制膠時在凝膠溶液中放一個塑料梳子，在膠聚合后移去，形成上樣品的凹槽。動到各自等電點的pH處聚集成很窄的區(qū)帶。3.2按支持介質(zhì)的不同可分為：⑴紙電泳（Paperelectrophisis）⑵醋酸纖維薄膜電泳（CelluloseAcetateele

8、ctrophesis）⑶瓊脂凝膠電泳（AgarGelelectrophesis）⑷聚丙烯酰胺凝膠電泳（PolyacrylaeGelelectrophesis）（PAGE）⑸SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS－PAGE）。3.3按支持介質(zhì)形狀不同可它為：⑴薄層電泳；⑵板電泳；⑶柱電泳。3.4按用途不同可分為：⑴分析電泳；⑵制備電泳；⑶定量免疫電泳；⑷連續(xù)制備電泳。按所用電壓不同可分為：⑴低壓電泳：100V～500V，電泳時間較長，適于分離

9、蛋白質(zhì)等生物大分子。⑵高壓電泳：1000V～5000V，電泳時間短，有時只需幾分鐘，多用于氨基酸、多肽、核苷酸和糖類等小分子物質(zhì)的分離。4.電泳技術(shù)的應(yīng)用隨著新的電泳技術(shù)的出現(xiàn)各種自動化電泳分析儀問世并相繼被引入臨床實驗室電泳技術(shù)在臨床疾病的診斷中正發(fā)揮越來越多的作用特別是為各種體液蛋白質(zhì)、同工酶等的檢測提供了新的手段。血清蛋白電泳:新鮮血清經(jīng)醋酸纖維薄膜或瓊脂糖電泳、染色后常見白蛋白、α1、α2、β和γ球蛋白5條帶。血清蛋白質(zhì)電冰圖譜

10、是了解患者血清蛋白質(zhì)全貌的有價值的方法可用為初篩試驗。急性炎癥或急性時相反應(yīng)時常以α1、α2區(qū)帶加深為特征妊娠型α1區(qū)帶增高伴有β區(qū)帶增高腎病綜合征、慢性腎小球腎炎時呈現(xiàn)白蛋白下降α1、β球蛋白升高缺鐵性貧血時可由于轉(zhuǎn)鐵蛋白的升高而呈現(xiàn)β區(qū)帶增高而慢性肝病或肝硬化呈現(xiàn)白蛋白顯著降低γ球蛋白升高2～3倍示免疫球蛋白(Ig)多克隆高甚至可見β～γ橋還可在γ區(qū)呈現(xiàn)細而密的寡克隆區(qū)帶單克隆Ig異常癥(M蛋白血癥)則在電冰區(qū)帶α～γ區(qū)呈現(xiàn)致密而深

11、染高度集中的蛋白克隆增生區(qū)帶(M蛋白區(qū)帶)。4.1尿蛋白電泳尿蛋白電泳的主要目的是在無損傷的情況下協(xié)助臨床判斷腎臟病變的嚴重程度。當(dāng)不能進行腎活檢時尿蛋白電泳結(jié)果能很好地協(xié)助臨床判斷腎臟的主要損害。尿蛋白電泳后呈現(xiàn)出中、高分子蛋白區(qū)帶主要反映腎小球病變呈現(xiàn)出低分子蛋白區(qū)帶可見于腎小管病變或溢出性蛋白尿(如本周蛋白)混合性蛋白尿可見到各種分子量區(qū)帶示腎小球和腎小管均受累及。對臨床癥狀不典型的患者及微量蛋白尿患者的診斷及各種腎臟疾病治療過程