第9章电泳技术

教学基本要求掌握电泳基本原理掌握电泳设备基本结构熟悉临床常用的电泳分析方法熟悉电泳仪的主要技术指标了解影响电泳的外界因素了解电泳技术的分类了解毛细管凝胶电泳应用范围1内容提要第二节常用电泳仪的基本结构和性能指标2第一节电泳仪概述31第三节电泳仪的临床应用与进展33第一节电泳仪概述一、概述

电泳（electrophoresis）是指带电荷的溶质或粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的现象。利用电泳现象将多组分样品分离、分析的技术叫做电泳技术。可以实现电泳分离技术的仪器称之为电泳仪。返回目录二、影响电泳的外界因素（一）电场强度

电场强度是在电场方向上单位长度的电势降落，也叫电势梯度。带电粒子在电场中移动速率（也叫泳速）与电场强度、带电粒子的净电荷和大小及形状、支撑介质的特性、操作温度等有关。电场强度越大，带电粒子受到的电场力愈大，泳动速度越快。反之亦然。返回目录6二、影响电泳的外界因素（二）溶液的pH值溶液的pH值决定了带电质点的解离程度，也决定了物质所带电荷的多少。当溶液的酸碱度处于某一特定pH值时，它将带有相同数量的正、负电荷，致使蛋白质分子在电场中不会移动，故此特定的pH值被称为该蛋白质的等电点。对蛋白质、氨基酸等两性电解质而言，溶液的pH值离等电点越远，颗粒所带的电荷越多，电泳速度也越快。反之，则越慢。

返回目录7二、影响电泳的外界因素（三）溶液的离子强度溶液的离子强度对带电粒子的泳动有影响，溶液的离子强度越高，颗粒泳动速度越慢。反之则越快。离子强度太低，扩散现象严重，使分辨力明显降低，从而影响泳动的速率。离子强度太高，会降低颗粒的泳动速度。返回目录8二、影响电泳的外界因素（四）粒子的迁移率迁移率为带电粒子在单位电场强度下的移动速度，常用μ来表示，是一个由许多因素(包括离子半径、溶剂化作用、介电常数、溶剂粘度、离子形状和净电荷、溶液pH、解离度和温度等)决定的。一般来说，颗粒带净电荷量越大或其直径越小，其形状越接近球形，在电场中的泳动速度就越快；反之，则越慢。返回目录9二、影响电泳的外界因素

血清蛋白的电泳图谱（四）粒子的迁移率返回目录10二、影响电泳的外界因素（五）电渗作用当支持物不是绝对惰性物质时，常常会有一些离子基团如羧基、磺酸基、羟基等吸附溶液中的正离子，使靠近支持物的溶液相对带电，在电场作用下，此溶液层会向负极移动。反之，若支持物的离子基团吸附溶液中的负离子，则溶液层会向正极移动。这种在电场中溶液对于固体支持物的相对移动现象称为电渗。

返回目录11二、影响电泳的外界因素（六）吸附作用即介质对样品的滞留作用。它导致了样品的拖尾现象而降低了分辨率。纸的吸附作用最大，醋酸纤维素膜的吸附作用较小或无。（七）其他焦耳热、溶液黏度、湿度、电压稳定度和支持物筛孔均可影响电泳速度和质量。返回目录12第二节常用电泳仪的基本结构、性能指标与操作流程一、常用电泳设备的基本结构通常所说的电泳设备可分为主要设备和辅助设备。主要设备指电泳仪电源、电泳槽。辅助设备指恒温循环冷却装置、伏时积分器、凝胶烘干器等。有的还有分析检测装置。目前临床常规使用的自动化电泳仪一般分为两个部分：电泳可控制单元(包括电源、电泳槽和半导体冷却装置)和染色单元。返回目录13第二节基本结构和性能指标（一）电泳电源电泳电源是建立电泳电场的装置，作用是提供一个连续调节的、稳定的电压或电流。通常为稳定（输出电压、输出电流或输出功率）的直流电源。返回目录14第二节常基本结构及技术指标一、常用电泳设备的基本结构（二）电泳槽电泳槽是样品分离的场所，是电泳仪的一个主要部件。槽内装有电极、缓冲液槽、电泳介质支架等。电泳槽的种类很多，如单垂直电泳槽、双垂直电泳槽、卧式多用途电泳槽、圆盘电泳槽、管板两用电泳槽、薄层等电聚焦电泳槽、琼脂糖水平电泳槽、盒式电泳槽、垂直可升降电泳槽、垂直夹心电泳槽、U型管电泳槽、DNA序列分析电泳槽、转移电泳槽等。

返回目录15第二节常基本结构及技术指标一、常用电泳设备的基本结构（二）电泳槽

平卧式电泳槽装置示意图返回目录16第二节常基本结构及技术指标一、常用电泳设备的基本结构（三）附加装置辅助设备指恒温循环冷却装置、伏时积分器、凝胶烘干器等。有的还有分析检测装置。扫描或检测设备分为可见光、紫外光、荧光和激光光源等。可见光源和激光光源对染色的凝胶进行扫描，紫外光源可以扫描不经染色的凝胶，并且荧光测量的灵敏度最高。

返回目录171．输出电压

2．输出电流

3．输出功率

4．电压稳定度

5．电流稳定度

6．功率稳定度

7．输出组数

二、电泳仪的主要技术指标

返回目录18三、自动化电泳仪操作流程图开机输入患者资料分别打开电脑、电泳仪和扫描仪电源开关一仪器自检，显示主菜单，即可开始工作进入菜单，光标移到主菜单的P(患者)、输入患者资料在电泳片上加样，选择设定好的试验程序、电泳电泳完成后，自动保温显色或染色、烘干、自动扫描仪器编辑、确定打印份数、自动打印报告加样、电泳显色/染色、扫描结果编辑及打印关机退到主屏幕，关闭电脑、电泳仪和扫描仪电源开关返回目录19第三节电泳仪的临床应用（一）血清蛋白电泳血清中的蛋白质构成了血清溶解物的绝大部分，其中有白蛋白、各种球蛋白、脂蛋白、酶、酶抑制剂、凝血因子等。新鲜血清经醋酸纤维薄膜或琼脂糖电泳、染色后，通常可见5条带，即白蛋白、

1、

2、

和

球蛋白。

通过血清蛋白电泳图谱能帮助我们对某些疾病进行诊断及鉴别诊断。返回目录20212223第三节电泳仪的临床应用（二）尿蛋白电泳临床进行尿蛋白电泳的主要目的是确定尿蛋白的来源（生理性、肾前性、肾性、肾后性）,从而有助于诊断和预后的判断。主要根据蛋白质的分子量及电荷特性而将其分离，形成电泳区带，染色，并用光密度扫描仪结合总蛋白定量，便可得出各区带蛋白的含量。

返回目录2425第三节电泳仪的临床应用(三)血红蛋白及糖化血红蛋白电泳应用电泳法鉴别患者血液中Hb的类型及含量，对于贫血类型的临床诊断及治疗具有重大意义。

如：HbA2增高

-轻型地中海贫血。HbA2减低缺铁性贫血及其它Hb合成障碍性疾病

返回目录26第三节电泳仪的临床应用(四)免疫固定电泳可对各类免疫球蛋白及其轻链进行分型，最常用于临床常规M蛋白的分型与鉴定。一般用于单克隆免疫球蛋白增殖病病、单克隆免疫球蛋白病、本周氏蛋白和游离轻链病、多组分单克隆免疫球蛋白病、重链病、脑脊液寡克隆蛋白鉴别、多克隆免疫球蛋白病的诊断和鉴别诊断。返回目录27第三节电泳仪的临床应用(五)同工酶电泳自动化电泳分析技术已成功地应用于肌酸激酶(CK)同工酶、乳酸脱氢酶(LDH)同工酶及碱性磷酸酶(ALP)同工酶的分析，对心肌损伤、骨组织损伤、恶性疾病(肝癌、肺癌)等的诊断及监控起到了一定作用。1．肌酸激酶（CK）同工酶2．乳酸脱氢酶(LDH)同工酶3．碱性磷酸酶(ALP)同工酶返回目录28第三节电泳仪的临床应用

(六)脂蛋白电泳脂蛋白电泳检测各种脂蛋白（包括胆固醇和甘油三酯）主要用于高脂血症的分型、冠心病危险性估计，以及动脉粥样硬化性及相关疾病的发生、发展、诊断和治疗（包括治疗性生活方式改变、饮食及调脂药物冶疗）效果观察的研究等。返回目录29第三节电泳仪的临床应用(七)毛细管电泳的临床应用毛细管电泳技术是