電泳技術及臨床應用

電泳技術及臨床應用

電泳技術及臨床應用一、概述（generalization)

電泳（electrophoresis）是指帶電荷的溶質或粒子在電場中向著與其本身所帶電荷相反的電極移動的現(xiàn)象。利用電泳現(xiàn)象將多組分物質分離、分析的技術叫做電泳技術（electrophoresistechnique）?？梢詫崿F(xiàn)電泳分離技術的儀器稱之為電泳儀（electrophoresister）。電泳技術及臨床應用目前，電泳技術已廣泛用于蛋白質、多肽、氨基酸、核酸、無機離子等成份的分離和鑒定，甚至還用于細胞與病毒的研究。臨床常用的電泳分析方法主要有醋酸纖維素薄膜電泳、凝膠電泳、等電聚焦電泳、雙向電泳和毛細管電泳等。

電泳技術及臨床應用第一節(jié)電泳原理第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法第三節(jié)常用電泳設備的基本結構及技術指標第四節(jié)電泳儀的臨床應用第五節(jié)電泳技術的質量控制第一節(jié)電泳原理一、電泳的基本原理物質分子在正常情況下一般不帶電，即所帶正負電荷量相等，故不顯示帶電性。但是在一定的物理作用或化學反應條件下，某些物質分子會成為帶電的離子（或粒子），不同的物質，由于其帶電性質、顆粒形狀和大小不同，因而在一定的電場中它們的移動方向和移動速度也不同，因此可使它們分離。第一節(jié)電泳原理二、影響電泳的外界因素（一）電場強度

（二）溶液的pH值（三）溶液的離子強度（四）電滲作用（五）粒子的遷移率（六）吸附作用第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法一、電泳技術的分類（一）根據工作原理的不同：可分為移界電泳、區(qū)帶電泳、等速電泳、等電聚焦電泳、免疫電泳等。（二）根據有無固體支持物可分為：自由電泳和支持物電泳第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（三）根據支持載體的位置或形狀可分成：水平電泳、垂直電泳、板狀電泳、柱狀電泳、U型管電泳、倒V字形電泳、毛細管電泳等。（四）根據支持物的特點又可分為：①無阻滯支持物電泳。②高密度的凝膠電泳。（五）根據電源控制的不同，一般可分為以下3類：

1.恒壓電泳;2.恒流電泳;3.恒功率電泳。第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（六）根據自動化程度的不同，可分為半自動和全自動型。（七）根據其功能的不同，可分為制備型、分析型、轉移型、濃縮型等。（八）根據用法的類型可分為：雙向電泳、交叉電泳、連續(xù)紙電泳、電泳－層析相結合技術等。（九）根據不同的使用目的可分為：核酸電泳、血清蛋白電泳、制備電泳、DNA測序電泳等。第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法二、電泳方法簡介

（一）紙電泳指用濾紙作為支持載體的電泳方法。是最早使用的區(qū)帶電泳。將濾紙條水平地架設在兩個裝有緩沖溶液的容器之間，樣品點于濾紙中央。當濾紙條被緩沖液潤濕后，再蓋上絕緣密封罩，即可由電泳電源輸入直流電壓（100V～1000V）進行電泳。平臥式電泳槽裝置示意圖第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（二）醋酸纖維素薄膜電泳電泳時經過膜的預處理、加樣、電泳、染色、脫色與透明即可得到滿意的分離效果。此電泳的特點是分離速度快、電泳時間短、樣品用量少。因此特別適合于病理情況下微量異常蛋白的檢測。血清蛋白的電泳圖譜第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（二）醋酸纖維素薄膜電泳1.肝臟疾?。貉灏椎鞍诇p少與γ球蛋白增加是肝病患者血清蛋白電泳的共同特征其減少與增加的程度與肝實質損傷程度相關。①肝炎：急性肝炎早期或病變較輕時，電泳結果可無異常或前白蛋白減少。但隨病情加重和時間延長，電泳圖形可改變，白蛋白α及β球蛋白減少，γ-球蛋白增高傳染性肝炎患者血清白蛋白輕度下降，α2球蛋白增高并伴有γ球蛋白增高；因為受損肝細胞作為自身抗原刺激淋巴系統(tǒng)，使γ-球蛋白增生，急性肝壞死時，白蛋白明顯下降，球蛋白顯著升高，出現(xiàn)A/G比值的倒置提示肝功能損傷到一定程度。第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（二）醋酸纖維素薄膜電泳②肝硬化：血清蛋白電泳可有明顯的變化，白蛋白中度或高度減少，α1、α2和β球蛋白百分比也有降低傾向，γ-球蛋白明顯增加，并可出現(xiàn)β-γ橋，即從β區(qū)到γ區(qū)連成一片難以分開，或兩區(qū)間僅見一淺凹。如同時有α1α2-球蛋白減少，首先要考慮肝硬化。β-γ橋出現(xiàn)的原因系由IgAMG同時增加，而IgA和IgM在電泳上位于β區(qū)和γ區(qū)之間所致。肝硬化時常有多克隆免疫球蛋白升高特別當IgA明顯升高時便使β區(qū)與γ區(qū)融合一片出現(xiàn)了β-γ橋。③肝癌：此類患者血清蛋白電泳均有改變α1、α2-球蛋白明顯增高有時可見于白蛋白和α1-球蛋白的區(qū)帶之間出現(xiàn)一條甲胎蛋白區(qū)帶，具有診斷意義。第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（二）醋酸纖維素薄膜電泳2.腎臟疾?。喝缒I病綜合癥時,由于尿中排出大量白蛋白而使血清中自蛋白明顯下降,α2及β-球蛋白升高,γ-球蛋白減少或正常；急性腎炎時α2球蛋白可增高,有時合并γ球蛋白輕度增高；慢性腎炎可見γ-球蛋白中度升高。3.多發(fā)性骨髓瘤和M蛋白血癥

如華氏巨球蛋白血癥，良性單克隆免疫球蛋白增生癥時血清β、γ區(qū)帶處出現(xiàn)一特殊單克隆區(qū)帶，稱為M蛋白質，血清總蛋白增高。4.結締組織?。合到y(tǒng)性紅斑狼瘡

風濕性關節(jié)炎等自身免疫性患者可有不同程度的白蛋白下降及γ-球蛋白升高

。第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（三）凝膠電泳由區(qū)帶電泳中派生出一種用凝膠物質作支持物進行電泳的方式，被稱為凝膠電泳。普通的凝膠電泳在板上進行，以凝膠作為介質。電泳中常用的凝膠為葡聚糖、交聯(lián)聚丙烯酰胺和瓊脂糖。它具有機械強度好、彈性大、透明、化學穩(wěn)定性高、無電滲作用、設備簡單、樣品量小

(1～100μg）、分辨率高等優(yōu)點。凝膠電泳圖第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（四）等電聚焦電泳

1．等電聚焦電泳過程

一種利用有pH值梯度的介質，分離等電點不同的蛋白質的電泳技術。將等電點不同的蛋白質混合物加入有pH值梯度的凝膠介質中，在電場內經過一段時間后，各組分將分別聚焦在各自等電點相應的pH值位置上，最后，樣品的各組分在各自的等電點聚焦成一條清晰而穩(wěn)定的窄帶凈電荷與PH的關系曲線第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法2．等電聚焦電泳的特點①使用兩性載體電解質，在電極之間形成穩(wěn)定、連續(xù)、線性的pH梯度；②由于“聚焦效應”，即使很小的樣品也能獲得清晰、鮮明的區(qū)帶界面；③電泳速度快;④分辨率高;⑤加入樣品的位置可任意選擇；⑥可用于測定蛋白質類物質的等電點;⑦適用于中、大分子量（如蛋白質、肽類、同工酶等）生物組分的分離分析。第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（五）等速電泳采用兩種不同濃度的電解質組成，一種為前導電解質，充滿整個毛細管柱；另一種為尾隨電解質，置于一端的電泳槽中。前導電解質的遷移率高于任何樣品組分，后者則低于任何樣品組分，被分離的組分按其不同的遷移率夾在中間，在強電場的作用下，各被分離組分在前導電解質與尾隨電解質之間的空隙中移動，實現(xiàn)分離等速電泳示意圖第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法（六）雙向凝膠電泳（二維電泳）第一向采用等電聚焦根據復雜的蛋白質成分中各個蛋白質的PI的不同，將蛋白質進行分離。第二向采用了十二烷基硫酸鈉一聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS）就是按蛋白質分子量的大小使其在垂直方向進行分離。其結果不再是條帶狀，而是呈現(xiàn)為斑點狀。第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法膠性PH9中電加解入質了溶雙液

PH3加上電場后建立穩(wěn)定PH梯度蛋白質溶液加入，建立電場染色后，蛋白質因PI值不同，沿PH梯度分離開第一向等電聚焦PI逐漸降低等電聚焦膠放在SDS－聚丙烯酰胺凝膠上

第二向SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳分子量逐漸降低PI逐漸降低雙向凝膠電泳示意圖第二節(jié)常用電泳技術和電泳方法(七）免疫電泳

免疫電泳是瓊脂平板電泳和雙相免疫擴散兩種方法的結合。將抗原樣品在瓊脂平板上先進行電泳，使其中的各種成分因電泳遷移率的不同而彼此分開，然后加入抗體做雙相免疫擴散，把已分離的各抗原成分與抗體在瓊脂中擴散而相遇，在二者比例適當的地方，形成肉眼可見的沉淀弧。第三節(jié)常用電泳設備的基本結構及技術指標一、常用電泳設備的基本結構（一）電泳電源（二）電泳槽（三）附加裝置平臥式電泳槽裝置示意圖第三節(jié)常用電泳設備的基本結構及技術指標二、電泳儀的主要技術指標

1．輸出電壓8．連續(xù)工作時間

2．輸出電流9．保護措施

3．輸出功率10．顯示方式

4．電壓穩(wěn)定度11．定時方式

5．電流穩(wěn)定度12．電源電壓

6．功率穩(wěn)定度13．電源頻率

7．輸出組數14．功耗第四節(jié)電泳儀的臨床應用一、血清蛋白電泳新鮮血清經醋酸纖維薄膜或瓊脂糖電泳、染色后，通常可見5條帶，即清蛋白、1、2、和球蛋白。許多疾病總血清蛋白濃度和各蛋白組分的比例有所改變，通過血清蛋白電泳圖譜能幫助我們對某些疾病進行診斷及鑒別診斷。

血清蛋白電泳圖譜第四節(jié)電泳儀的臨床應用二、尿蛋白電泳臨床進行尿蛋白電泳的