典型操作流程(以 SDS-PAGE 為例)
凝膠制備:根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)分子量配置凝膠(小分子用高濃度膠,如 15%;大分子用低濃度膠,如 8%),分為 “分離膠”(下層,起分離作用)和 “濃縮膠”(上層,使樣品濃縮成窄帶,提高分辨率)。
樣品處理:蛋白質(zhì)樣品與 SDS 上樣緩沖液(含 SDS、還原劑 β- 巰基乙醇、溴酚藍(lán)指示劑)混合,95℃加熱 5-10 分鐘,使蛋白質(zhì)變性并結(jié)合 SDS。
上樣與電泳:將處理好的樣品加入凝膠加樣孔,同時加入 “蛋白質(zhì)分子量標(biāo)準(zhǔn)品”(Marker),接通電源(濃縮膠用低電壓,分離膠用高電壓),溴酚藍(lán)指示劑遷移至凝膠底部時停止電泳。
檢測與分析:
染色:常用考馬斯亮藍(lán)染色(簡單快速,檢測限~0.1μg)或銀染(靈敏度高,檢測限~1ng);
成像與分析:通過凝膠成像儀拍攝條帶,結(jié)合 Marker 判斷目標(biāo)蛋白質(zhì)的分子量,通過條帶亮度半定量分析蛋白質(zhì)含量。
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
后處理階段(固化:形成終涂層性能)
通過高溫固化使?jié)衲そ宦?lián)成致密的干膜,賦予涂層硬度、耐腐蝕性等關(guān)鍵性能。
瀝干
操作:將工件懸掛瀝干表面水分,避免烘干時水分聚集導(dǎo)致涂層流掛。
烘干固化
核心:通過高溫使涂料中的樹脂、交聯(lián)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵參數(shù):
溫度:陰極電泳 160-180℃,陽極電泳 140-160℃(需根據(jù)涂料類型調(diào)整,誤差 ±5℃);
時間:20-40 分鐘(從工件達(dá)到設(shè)定溫度開始計(jì)時,確保完全固化)。
注意:升溫速率需控制(通常 5-10℃/min),避免涂層因急劇升溫產(chǎn)生氣泡。
冷卻
操作:工件從烘箱取出后自然冷卻至室溫(或強(qiáng)制風(fēng)冷),避免高溫下接觸灰塵。
檢驗(yàn)與修整
檢測項(xiàng)目:
外觀:無針孔、流掛、色差、縮孔等缺陷;
性能:膜厚(20-50μm,用膜厚儀測量)、附著力(劃格法測試,需達(dá) 0 級或 1 級)、耐腐蝕性(鹽霧測試、耐沖擊性);
修整:輕微缺陷(如小顆粒)可打磨后補(bǔ)涂,嚴(yán)重缺陷需退膜返工。