聚丙烯酰胺凝膠電泳(Polyacrylamide Gel Electrophoresis, PAGE)
支持介質(zhì):丙烯酰胺(Acr)與交聯(lián)劑甲叉雙丙烯酰胺(Bis)聚合形成的凝膠,孔徑可通過調(diào)整 Acr/Bis 比例控制(5%-20% 凝膠對應(yīng)不同孔徑)。
核心特點(diǎn):孔徑小(1-10nm)、分辨率(可區(qū)分分子量相差 1kDa 的蛋白質(zhì))、重復(fù)性好。
適用對象:小分子物質(zhì),如蛋白質(zhì)、小分子 DNA(<1kb)、RNA。
關(guān)鍵分支:
SDS-PAGE(十二烷基硫酸鈉 - PAGE):常用的蛋白質(zhì)分析技術(shù)。SDS 是陰離子去污劑,可使蛋白質(zhì)變性并結(jié)合等量 SDS(每克蛋白質(zhì)結(jié)合 1.4g SDS),消除蛋白質(zhì)自身電荷差異,僅通過分子大小實(shí)現(xiàn)分離,可用于蛋白質(zhì)分子量測定、純度鑒定。
Native-PAGE(非變性 PAGE):不添加 SDS 和還原劑,蛋白質(zhì)保持天然構(gòu)象和電荷,分離依賴 “電荷 + 大小 + 形狀”,可用于分析蛋白質(zhì)活性、復(fù)合物組成。
技術(shù)優(yōu)勢與局限性
優(yōu)勢:
分辨率高:可區(qū)分結(jié)構(gòu) / 性質(zhì)極相似的物質(zhì)(如不同亞型的蛋白質(zhì)、僅差 1 個(gè)堿基的 DNA 片段);
樣品用量少:僅需微克(μg)甚至納克(ng)級樣品;
操作靈活:可通過調(diào)整介質(zhì)、緩沖液、電場參數(shù)適配不同樣品。
局限性:
部分技術(shù)(如 PAGE)操作較繁瑣,對實(shí)驗(yàn)條件要求高(如凝膠制備需避免氣泡);
變性電泳(如 SDS-PAGE)會破壞生物活性,無法用于活性物質(zhì)純化;
大分子物質(zhì)(如基因組 DNA)分離效率較低,需結(jié)合脈沖場凝膠電泳(PFGE)等特殊技術(shù)。
總之,電泳是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室 “分離分析” 的基石,其技術(shù)發(fā)展(如與質(zhì)譜、色譜聯(lián)用)進(jìn)一步拓展了在醫(yī)學(xué)、組學(xué)研究等領(lǐng)域的應(yīng)用邊界。
電泳加工的主要類型
根據(jù)涂料顆粒的帶電性質(zhì),電泳加工主要分為兩類,其技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用場景差異顯著:
類型 涂料電荷 工件極性 核心優(yōu)勢 適用場景
陰極電泳(CED) 陽離子 陰極 1. 涂層耐腐蝕性極強(qiáng)(可通過鹽霧測試 1000 小時(shí)以上);
2. 泳透力高(復(fù)雜工件內(nèi)腔、縫隙也能均勻上漆);
3. 涂層均勻,無流掛、針孔缺陷 汽車車身及零部件(如車架、輪轂)、工程機(jī)械、高端五金件
陽極電泳(AED) 陰離子 陽極 1. 成本較低,工藝相對簡單;
2. 涂層色澤鮮艷,裝飾性好
電泳加工與其他涂裝工藝的對比(以汽車涂裝為例)
工藝 涂層均勻性 耐腐蝕性 環(huán)保性 成本(設(shè)備 + 耗材) 適用工件
電泳涂裝 ★★★★★ ★★★★★ ★★★★☆ 高(設(shè)備貴,耗材便宜) 復(fù)雜金屬件(車身、車架)
靜電噴漆 ★★★☆☆ ★★★☆☆ ★★☆☆☆ 中(設(shè)備簡單,涂料利用率低) 外觀件(汽車保險(xiǎn)杠、家電外殼)
粉末涂裝 ★★★★☆ ★★★★☆ ★★★★★ 高(需高溫固化,適合厚涂層) 戶外工件(路燈桿、