电泳技术全攻略：从原理到实战的详细指南

作者：六一生物发布时间：2025-06-19 09:38:14 点击：

小伙伴们，在实验室的众多技术里，电泳技术就像一把“神奇的梳子”，能把乱糟糟混在一起的带电粒子，按照它们各自的“体型”“长相”和“电量”梳理得明明白白。它到底是怎么做到的？又能在哪些地方大显身手？今天就带大家一探究竟！

一、电泳技术的核心原理：带电粒子的“速度竞赛”

简单来说，电泳就是给带电粒子们办了一场“速度竞赛”。不同的带电粒子，因为分子大小、形状以及所带电荷不一样，在电场这个“跑道”上，受到的“推力”（电场力）和“阻力”不同，跑起来的速度也就有快有慢。就好比在跑步比赛里，大人小孩、胖瘦不同的选手，跑起来速度肯定不一样，咱们就是利用这个差异，实现对它们的分离、鉴定和纯化。

以核酸和蛋白质为例，核酸分子在特定条件下会带上负电荷，蛋白质则根据所处溶液的pH值，或带正电、或带负电、或呈电中性。一旦把它们放进电场，这些带电粒子就像被无形的手推着，朝着电极方向移动。小个头、带电量大的粒子，在电场里移动得快；大个头、带电量小的，自然就跑得慢，这样一来，原本混在一起的它们，就慢慢分开了。

二、电泳技术的广泛应用：实验室里的“多面手”

电泳技术在科研和实际应用中，那可是个“全能选手”，尤其在核酸和蛋白质研究领域，发挥着不可替代的作用。

- 核酸研究：PCR产物鉴定是它的“拿手好戏”。做PCR实验后，我们得到的产物里可能有各种长度的DNA片段，就像一堆长短不一的绳子混在一起。通过电泳，不同长度的DNA片段在琼脂糖凝胶这个“赛道”上，按照长度差异分开，我们在凝胶上就能清晰地看到一条条不同位置的条带，就像给DNA片段拍了张“证件照”，一眼就能判断PCR产物的情况，是不是扩增出了目标片段、片段长度对不对，全都一目了然。除了PCR产物鉴定，DNA测序、基因分型等实验，也都离不开电泳技术的帮忙。

- 蛋白质研究：在蛋白质分离、鉴定和纯度分析上，电泳技术同样表现出色。比如蛋白质的SDS - PAGE电泳，能把不同分子量的蛋白质分离开，帮助我们了解样品里蛋白质的组成；免疫印迹（Western Blot）实验，更是借助电泳先分离蛋白质，再通过抗体特异性结合，精准检测特定蛋白质是否存在以及表达量高低。在生物制药领域，电泳技术还用于检测药物中蛋白质的纯度和质量，确保药品安全有效。

- 其他领域：在临床诊断中，电泳技术可以分析血清蛋白，帮助医生诊断疾病；在法医鉴定里，它能通过分析DNA片段，进行个体识别；在食品检测方面，也能用来检测食品中的蛋白质、核酸等成分，保障食品安全。

三、琼脂糖凝胶电泳详细步骤：手把手教你操作

以琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物为例，具体操作步骤如下：

1. 溶化：给琼脂糖“洗热水澡”

称取25g琼脂糖，倒进盛有25ml电泳缓冲液的三角瓶里，就像把“面条”放进“汤碗”。用封口膜把瓶口封严实，再拿橡皮筋绑紧，防止加热时液体溅出来。然后把三角瓶放进微波炉或者沸水浴里加热，这一步就像给琼脂糖“洗热水澡”，直到琼脂糖完全溶化，溶液变得像清水一样透明。加热过程中，最好每隔一会儿拿出来晃一晃，让琼脂糖充分溶解，避免底部烧焦。

2. 倒模：制作“分子跑道”

把完全溶化的琼脂糖溶液小心地倒进胶盒里，倒的时候动作要轻，别让溶液里产生气泡，不然会影响后续电泳效果。气泡就像跑道上的“绊脚石”，会干扰分子的正常迁移。倒完后，轻轻把梳子插进溶液，等它慢慢凝固，梳子的位置就会形成一排加样孔，这就是我们一会儿要放样品的地方，相当于给分子们准备了“起跑线”。

3. 凝固：耐心等待“跑道成型”

这个过程需要一点耐心，就像等果冻凝固一样。等凝胶完全凝结，轻轻拔出梳子，注意别把加样孔弄破了。这时候，一个专属于核酸分子的“跑道”就做好啦！

4. 加液：给“跑道”注水

把装有凝胶的胶托从胶盒里取出来，放进电泳槽内，记住要让加样孔一端朝向负极，这一步可不能搞错，不然核酸分子就会“跑反方向”。然后往电泳槽里加入电泳缓冲液，让液面没过凝胶，就像给跑道注满水，这样核酸分子才能在“水上”顺利迁移。

5. 加样：让样品“就位”

用微量移液器往50μL的PCR产物中加入10μL的6×上样缓冲液，然后轻轻混合均匀。上样缓冲液就像给样品加了“导航”，能让我们在电泳过程中看到样品的迁移情况。接着，把20μL的样品混合液缓慢加入到加样孔内，除了第一个加样孔外，其余加样孔都加入DNA Marker与上样缓冲液的混合液。DNA Marker就像“标尺”，能帮助我们判断样品DNA片段的长度。每次加样后，一定要记得更换枪头，防止样品之间交叉污染，就像吃饭不能共用同一双筷子一样。

6. 电泳：开始“分子赛跑”

盖上电泳槽盖，把电极插头连接好，接通电源，将电压设置为80V，分子们的“赛跑”就正式开始啦！跑25分钟左右，关闭电源停止电泳。这个过程中，要注意观察溴酚蓝的颜色，它就像“领跑员”，要是它快跑出凝胶了，就得赶紧停止电泳，不然样品就会跑出凝胶，咱们就看不到结果了。

7. 染色：让条带“现身”

- 方案一：把凝胶小心放进培养皿，倒入1%的亚甲基蓝溶液，让液面超过凝胶5mm左右，就像给凝胶“泡个染色澡”，染8分钟。期间轻轻晃动培养皿，让染液充分接触凝胶，同时注意排除气泡。染液用完后可以回收，下次还能接着用，既环保又省钱。染完后，倒掉染液，倒入75%的酒精，重复晃动操作，最后加入冷的蒸馏水进行脱色，一直到出现清晰的蓝色区带。这个过程中，如果蒸馏水被染蓝了，可以随时更换，直到背景变干净，条带清晰可见。不过要注意，染色时间不能太长，不然颜色会变淡甚至消失。

- 方案二：把凝胶放在培养皿里，倒入0.02%的亚甲基蓝溶液，没过凝胶5mm，轻轻晃动培养皿后盖上盖子，放进4℃冰箱冷藏过夜。第二天，当看到清晰的蓝色条带时，倒掉染液，染色就完成了。同样，染液可以回收利用。

8. 观察步骤：解读“分子密码”

在桌面上铺一张白纸，把盛有凝胶的培养皿放在白纸上方，距离保持在5cm以上，这样更容易看清条带。蓝色条带就是DNA的“藏身之处”，仔细观察并记录条带的数量和位置。然后把凝胶放在平的透明玻璃板上，借助三脚架固定好，拍照留存，方便后续分析。用直尺紧贴凝胶表面，测量每个DNA条带中央到加样孔的距离，记录在表格里，再对照已知的Marker条带位置和对应的DNA片段长度，就能推测出PCR产物的长度，就像用尺子量出绳子的长度一样。

四、常见问题原因分析与应对策略：实验“排雷”指南

在电泳实验中，难免会遇到各种“小麻烦”，下面就给大家总结一些常见问题的原因和解决办法：

1. 条带异常

- 条带模糊：看起来糊糊的，就像没对焦的照片。这可能是因为蛋白质降解或变性，比如样品处理时温度太高、时间太长；也可能是凝胶浓度没选对，或者电泳过程中电压不稳定。解决办法就是处理样品时尽量在温和条件下操作，别让蛋白质“受伤”；根据蛋白质大小调整凝胶浓度；电泳时保持电压稳定，避免因过热出现“幽灵”条带。

- 条带断裂：原本连续的条带出现裂痕，就像绳子断成了几截。这多半是凝胶质量不好，或者电泳条件没控制好。下次实验记得选高质量的凝胶材料，优化电泳温度和电压，给分子们打造一个“平坦”的跑道。

- 背景噪音高：杂乱的背景色把条带都快遮住了，就像照片背景太乱看不清主体。可能是染料浓度太高，或者固定、脱色步骤没做好。把染料浓度调低，确保固定和脱色步骤彻底，就能让条带“脱颖而出”。

- “微笑”形带：条带两端上翘，中间下凹，像个微笑的表情。这通常是电泳时温度波动，或者电场分布不均匀导致的。在电泳过程中保持温度稳定，检查电极设置，让电场分布均匀，就能让条带“变直”。

- “皱眉”形带：条带两端下凹，中间凸起，像皱着眉头。常见原因是凝胶中间凝固不均匀，特别是较厚的凝胶更容易出现这种情况。下次等凝胶完全充分凝固后再进行后续操作；如果是蛋白质垂直电泳出现这个问题，可能是两板间底部有气泡，加点缓冲液把气泡排掉就行。

- 带拖尾：条带后面拖着长长的“尾巴”，这是因为样品溶解不好，或者分离胶浓度太高。加样前先离心，去掉不溶物；加点样品促溶剂帮助溶解；要是电泳缓冲液用太久了，就重新配制；适当降低凝胶浓度，让分子们能“顺畅奔跑”。

2. PCR后电泳多条带

PCR实验后电泳出现多条条带，就像一团乱麻。可能是引物设计得不合理，和模板结合不专一；退火温度太低，引物和模板错配；DNA聚合酶质量差，扩增出了非特异性产物；或者模板被污染了。解决办法就是重新设计引物，调整退火温度，换质量好的DNA聚合酶，操作时注意防止模板污染，比如实验前清洁工作台、戴手套等。

五、结语：掌握电泳技术，开启科研新征程

电泳技术虽然看起来复杂，但只要我们搞懂原理，记住操作步骤，遇到问题能“对症下药”，就能在实验中得心应手。每一次电泳实验，都是一次和微观世界的对话，精准的操作、细致的观察，是解开分子密码的关键。希望大家通过不断实践，都能成为电泳领域的“高手”，在科研道路上收获更多精彩的成果！以后实验中遇到其他问题，也欢迎随时交流，咱们一起攻克难关！

以上内容通过更丰富的细节和实例，让电泳技术相关知识更易理解。若你觉得某些部分需要再调整，比如增减案例、修改表述，随时和我说。

本文由北京六一生物编辑整理。

北京六一生物科技有限公司创建于1970年，50多年的历史，公司先后3次承担电泳装置产品国家、行业标准的起草、修订工作，2009年负责《基础电泳装置》国家标准已发布实施。专业生产生物化学与分子生物学检验分析仪器的科技型国有企业。

主要生产包含电泳仪、紫外分析仪、凝胶成像分析系统、酶标仪、化学发光成像系统、基因扩增仪等检验分析设备。

如果您对我们的产品有任何问题，欢迎您的来电：400 960 6117

我们的目标是：做生物化学分析仪器行业海尔

标签：