凝膠電泳
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凝膠電泳是一大類技術，被科學工作者用於分離不同物理性質（如大小、形狀、等電點等）的分子。凝膠電泳通常用於分析用途，但也可以作爲製備技術，在採用某些方法（如質譜(MS)、聚合酶鏈式反應(PCR)、克隆（Clone）、DNA測序或者免疫印跡）檢測之前部分提純分子。
[编辑] 凝膠製備第一個部分，“凝膠”，是指用來分離分子的基質（matrix）。大致上凝膠是個可以被科學家控制多孔性（porosity），交叉連接的聚合物（crosslinked polymer ）。在分離蛋白質或小的核酸(DNA, RNA,或寡核苷酸)的時候，凝膠通常是用不同濃度的丙烯酰胺（acrylamide）和一個cross-linker聚合而成，形成不同大小網眼的聚丙烯醯胺（polyacrylamide）網狀系統。 [编辑] 電泳方法第二個部分，“電泳”（electrophoresis）, 是指在凝膠上用來推進或拉住分子的電動勢（electromotive force, EMF）；將分子放進凝膠上的井(wells)並通入電流，分子就會以不同的速率在基質中移動；如果帶負電就會往氧化極（anode），帶正電就往還原極（cathode）移動（注意到膠凝電泳像是在操作電解電池，氧化極帶正電而還原極帶負電）。在核酸的例子裡，從負電極到正電極的移動方向是因為核酸本身帶在backbone上攜帶“糖-磷酸”（sugar-phosphate）而造成負電。雙股DNA片段自然的形成長桿狀(long rods)，所以DNA在凝膠內的移動和他們的旋轉半徑（radius of gyration）有關。簡單的說，就是和分子大小相關。 單股DNA或RNA傾向於摺疊成複雜形狀的分子，根據他們的三級結構以複雜的方式在凝膠內移動。因此，像是氫氧化鈉或甲醯胺（formamide）這類可以破壞氫鍵的化學物，就用來把DNA或RNA從三級結構恢復（renature），再度形成長桿狀。 另一方面，蛋白質有不同的電荷和複雜的形狀（complex shapes），所以當放電動勢（EMF）在樣品上，蛋白質可能會以不同的速度進入凝膠或完全不移動。所以蛋白質在有洗滌劑（detergent, 如：sodium dodecyl sulfate/sodium docecyl phosphate (SDS/SDP)）出現時會變質（deternature）。洗滌劑會以負電荷覆蓋蛋白質。通常 SDS 鍵結的量跟蛋白質的大小有關係，所以鍵結後變質的蛋白質帶有負電荷，而且所有蛋白質有相似的“荷質比”（電荷和質量的比值）。因為變質的蛋白質移動方式像是長桿狀，而不是複雜的三級結構，和SDS結合的蛋白質在凝膠內移動的速率只和它的大小有關，跟它的帶電量或形狀無關。 在跑完電泳，最小的分子幾乎到達氧化極之後，可以對凝膠裡的分子染色，這樣才能看到分子。可以用溴化乙錠（Ethidium bromide），銀或Coomassie blue dye染色。也可以用其他方法看到凝膠裡分離後的混合物組成。如果分析物的分子在紫外线下會發光，就可以在紫外線下拍出凝膠的照片。如果要分離的分子有放射性原子，凝膠可以用同位素示蹤劑（isotopic tracer）記錄，記錄方法同上面所述。 如果一開始有很多個混合物一個接一個注入相鄰的wells，跑出來的結果會是一條一條平行的lane。根據不同分子的數量，每一條 lane 都有一條或以上，明顯的亮帶（band），表示原本混合物分離出來的組成，每個亮帶代表一個組成，組成物分離不完全就會跑出重疊的亮帶，或者難以辨別的汙點（smear）就表示許多組成物沒有分解。 [编辑] 種類
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