电泳仪基础入门全解析：从原理到实操避坑指南

作者：六一生物发布时间：2025-06-18 09:21:18 点击：

在生命科学、医学检验等实验室里，电泳仪堪称“幕后英雄”，核酸、蛋白质等生物分子的分离与分析都离不开它。可要是不摸清它的“脾气秉性”，实验中准会碰钉子。今天就带大家从原理到实操，系统认识这个实验室“利器”。

一、电泳仪的“内核”：工作原理与分类

电泳仪，说白了就是给电泳实验“供能”的直流电源，它输出的电压、电流或功率，要么稳定输出，要么按实验需求规律变化。打个比方，它就像电动车的电池，得稳定供电，电泳实验这辆“车”才能平稳前行。

按照不同标准，电泳仪能分出不少“门派”：

- 按原理分：比如毛细管电泳，利用毛细管内的电场和流体动力学，让分子在狭小空间里“各显神通”完成分离；等电聚焦电泳则是根据分子等电点不同，在pH梯度凝胶里让分子“各就各位”。
- 按用途分：做核酸研究，会用到DNA电泳仪；分析血清蛋白，血清蛋白电泳仪就派上用场；像医院筛查地中海贫血，血红蛋白电泳仪就是关键设备。

二、常用电泳分析方法大起底

实验室里常用的电泳分析方法，各有“拿手好戏”：

- 醋酸纤维素薄膜电泳：成本低、操作快，常用于血清蛋白的初步分离分析。比如临床检测中，能快速把血清蛋白分成不同组分，辅助疾病诊断。
- 凝胶电泳：是实验室的“常客”，琼脂糖凝胶适合分离大片段核酸，像PCR产物；聚丙烯酰胺凝胶分辨率高，常用于蛋白质分离和小片段核酸分析，比如SDS - PAGE凝胶电泳，能把不同分子量的蛋白质“安排得明明白白”。
- 等电聚焦电泳：专攻蛋白质等电点测定，通过构建pH梯度，让蛋白质停在自己的等电点位置，是研究蛋白质性质的重要手段。
- 双向电泳：堪称蛋白质分析的“终极武器”，先按等电点分离，再按分子量分离，能同时分离上千种蛋白质，常用于蛋白质组学研究。
- 毛细管电泳：快速、高效、样品用量少，在药物分析、司法鉴定等领域广泛应用，比如分析药物纯度和成分。

三、电泳仪使用全流程详解

初次上手电泳仪，严格按步骤操作才能少走弯路：

1. 线路连接：用配套导线把电泳槽电极和电泳仪直流输出端连起来，这一步最容易“踩雷”——电极极性绝不能接反！之前有新手图省事，没仔细看颜色标识，结果电泳时样品“原地不动”，还把缓冲液弄浑浊了。记住，红正黑负，接好后再检查一遍。
2. 参数设置：先把电源关掉，电压旋钮拧到最小，这是保护仪器的“安全第一步”。再根据实验选模式，做核酸电泳，常用稳压模式，电压调到80 - 120V；分离蛋白质，稳流模式更合适，电流一般设10 - 20mA。设置完参数，再确认一遍，别让小失误影响实验。
3. 启动电泳：接通电源，慢慢把电压调到设定值，设好电泳时间。实验开始后，可别当“甩手掌柜”，隔一会儿就看看电泳槽，要是条带跑得飞快，或者缓冲液冒大量气泡，很可能是电压过高或线路接触不良，得赶紧排查。
4. 实验收尾：电泳结束，先关电源，再拔插头。拔插头时，捏住插头轻轻拔，别拽着导线硬拉，不然容易损坏仪器接口。

四、影响电泳的“幕后推手”：外界因素

电泳实验结果好不好，这些外界因素在“暗中操控”：

- 电场强度：强度越大，分子迁移越快，但过大容易产热，导致分子变性。就像开车，速度太快容易失控，得根据实验需求调整。
- 溶液pH值：影响分子带电状态，偏离等电点，分子带电越多，迁移越快。比如蛋白质在不同pH溶液里，带电情况不同，迁移行为也不一样。
- 溶液离子强度：离子强度过高，会降低分子迁移率；过低，又会让电泳区带扩散。要找到合适的“平衡点”，才能保证实验效果。
- 电渗作用：缓冲液在电场下相对固体支持物的移动，可能带着分子“跑偏”，选择合适的支持物和缓冲液能减少影响。
- 粒子迁移率：和分子大小、形状、带电性质有关，这是分子的“先天属性”，实验设计时要充分考虑。
- 吸附作用：支持物对分子的吸附，会让条带拖尾、分辨率降低，选对支持物很关键。

五、使用电泳仪的“红线”：注意事项

电泳仪是精密仪器，操作得守规矩，不然容易“罢工”：

1. 安全第一：仪器通电时，电极、电泳物都是“带电老虎”，千万别直接触碰！之前有实验员着急取样品，没断电就伸手，结果被电到，还损坏了仪器。操作前，务必先断电，同时给仪器接好地线，防止漏电。
2. 谨慎插拔：通电时别随意插拔导线插头，虽然有保险丝“兜底”，但短路还是可能损坏内部精密部件。要是非插拔不可，先关电源，等仪器“冷静”下来再说。
3. 区别对待介质：不同介质支持物电阻不同，所需电流和时间也不一样。把琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶的电泳放同一台仪器做，就像让不同速度的选手在同一条跑道比赛，肯定乱套，分开做才能保证结果准确。
4. 多槽使用有讲究：在仪器额定电流内，可以多槽关联提高效率，但别“贪多超载”。就像小轿车硬塞太多人会伤车，超载用仪器会缩短寿命，使用前算好总电流。
5. 检查操作规范：检查电泳输入，稳压模式能空载开机，稳流模式得先接好负载，不然电压表指针乱跳，容易损坏仪器。
6. 异常情况速处理：要是听到仪器噪音大、看到放电，或者闻到怪味，别犹豫，立刻断电！这是仪器“求救”，赶紧联系专业人员检修，别自己动手“瞎鼓捣”。

六、常见问题“对症下药”：解决方法

实验中遇到问题别慌，按这方法排查：

1. 输出达不到设定值：先看电流或功率是否已恒定，没到极限值就调大它们，电压就能提高；同理，电流或功率达不到，调整对应参数。
2. 过压报警：检查是不是空载运行，电泳槽有没有加缓冲液，铂金丝电极是不是断了。
3. 过流保护：看看电泳槽是不是短路，或者缓冲液有没有选错。
4. 漏电保护：检查仪器内部或接口有没有进液体、落灰尘，及时清理。
5. 风机故障：风机停转或异响，直接更换新风机。
6. 无电压、电流输出：先查保险管是否损坏，再打开机箱看前面板输出座、瓷罐变压器的插头有没有脱落，用万用表测瓷罐变压器每组两端是否通路。

把这些电泳仪的基础知识和操作要点吃透，实验就能少走很多弯路。要是在使用过程中还有其他问题，欢迎随时交流，咱们一起把实验做得又稳又好！

本文由北京六一生物编辑整理。

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