電泳設備技術發展簡史

添加時間：2016/10/5 13:57:00

1809年俄國物理學家Рейсе首次發現電泳設備現象。他在濕粘土中插上帶玻璃管的正負兩個 電極，加電壓后發現正極玻璃管中原有的水層變混濁，即帶負電荷的粘土顆粒向正極移動，這就是電泳現象。
1909年Michaelis首次將膠體離子在電場中的移動稱為電泳。他用不同pH的溶液在U形管中測定了轉化酶和過氧化氫酶的電泳移動和等電點。 1937年瑞典Uppsala大學的Tiselius對電泳儀器作了改進，創造了Tiselius電泳儀，建立了研究蛋白質的移動界面電泳方法，并首次證明了血清 是由白蛋白及α、β、γ球蛋白組成的，由于Tiselius在電泳技術方面作出的開拓性貢獻而獲得了1948年的諾貝爾化學獎。
1948年Wieland和Fischer重新發展了以濾紙作為支持介質的電泳方法，對氨基酸的分離進行過研究。
從本世紀50年代起，特別是1950年Durrum用紙電泳進行了各種蛋白質的分離以后，開創了利用各種固體物質（如各種濾紙、醋酸纖維素薄膜、 瓊脂凝膠、淀粉凝膠等）作為支持介質的區帶電泳方法。
1959年Raymond和Weintraub利用人工合成的凝膠作為支持介質，創建了聚丙烯酰胺凝膠電泳，極大地提高了電泳技術的分辨率，開創了近代電 泳的新時代。30多年來，聚丙烯酰胺凝膠電泳仍是生物化學和分子生物學中對蛋白質、多肽、核酸等生物大分子使用普遍，分辨率高的分 析鑒定技術，是檢驗生化物質的高純度：即“電泳純”（一維電泳一條帶或二維電泳一個點）的標準分析鑒定方法，至今仍被人們稱為是對 生物大分子進行分析鑒定的最后、準確的手段，即“Last Check”。
由80年代發展起來的新的毛細管電泳技術，是化學和生化分析鑒定技術的重要新發展，己受到人們的充分重視。
電泳的基本原理
電泳是指帶電顆粒在電場的作用下發生遷移的過程。許多重要的生物分子，如氨基酸、多肽、蛋白質、核苷酸、核酸等都具有可電離基團，它 們在某個特定的pH值下可以帶正電或負電，在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷極性相反的電極方向移動。電泳技術就是利用 在電場的作用下，由于待分離樣品中各種分子帶電性質以及分子本身大小、電子秤形狀等性質的差 異，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而對樣品進行分離、鑒定或提純的技術。
電泳過程必須在一種支持介質中進行。Tiselius等在1937年進行的自由界面電泳沒有固定支持介質，所以擴散和對流都比較強，影響分離效果 。于是出現了固定支持介質的電泳，樣品在固定的介質中進行電泳過程，減少了擴散和對流等干擾作用。最初的支持介質是濾紙和醋酸纖維素 膜，目前這些介質在實驗室已經應用得較少。在很長一段時間里，小分子物質如氨基酸、多肽、糖等通常用濾紙或纖維素、硅膠薄層平板為介 質的電泳進行分離、分析，但目前則一般使用更靈敏的技術如HPLC等來進行分析。這些介質適合于分離小分子物質，操作簡單、方便。但對于 復雜的生物大分子則分離效果較差。凝膠作為支持介質的引入大大促進了電泳技術的發展，使電泳技術成為分析蛋白質、核酸等生物大分子的 重要手段之一。最初使用的凝膠是淀粉凝膠，但目前使用得較多的是瓊脂糖凝膠和聚丙烯酰胺凝膠。蛋白質電泳主要使用聚丙烯酰胺凝膠。