在现代生物学、医学、化学等科研领域，电泳技术如同科研工作者手中的 “显微镜”，是分离、分析生物大分子及小分子物质的重要手段。从基础研究中的蛋白质组学分析，到临床诊断的核酸检测，再到药物研发的纯度鉴定，电泳技术都发挥着不可替代的作用。想要熟练运用这项技术，就必须先深入理解其基本原理，并熟悉常见的电泳类型。接下来，我们将开启一场电泳技术的探索之旅。一、电泳技术的基本原理电泳，从字面意义理解，即 “带电粒子在电场中移动”。其核心原理基于物质的带电性质和在电场中的迁移特性。在溶液中，许多物质如蛋白质、核酸、氨基酸等会因所处环境的酸碱度（pH 值）不同而带上正电荷或负电荷。当这些带电粒子处于外加电场中时，便会受到电场力的作用，向与自身电荷相反的电极方向移动 。以蛋白质为例，蛋白质分子表面分布着众多可解离的基团，如氨基、羧基等。在不同 pH 值的缓冲溶液中，这些基团的解离状态不同，从而使蛋白质带上不同性质和数量的电荷。当将含有蛋白质样品的溶液置于电场中，带正电荷的蛋白质会向负极移动，带负电荷的则向正极移动。同时，粒子的迁移速度还与自身的大小、形状，以及电场强度、溶液的离子强度、黏度等因素密切相关。一般来说，粒子越小、形状越规则，在电场中的迁移速度越快；电场强度越大，粒子迁移速度也越快。二、常见电泳类型及特点（一）聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）聚丙烯酰胺凝胶电泳是实验室中最常用的电泳技术之一，依据凝胶的性质和电泳过程是否使蛋白质变性，又可细分为变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Native-PAGE）。SDS-PAGE 是分离和分析蛋白质的经典方法。在电泳前，向蛋白质样品中加入十二烷基硫酸钠（SDS）和还原剂。SDS 是一种阴离子去污剂，它能与蛋白质结合，使蛋白质分子带上大量负电荷，且掩盖蛋白质原有的电荷差异；还原剂则可破坏蛋白质分子内的二硫键，使蛋白质解聚为亚基。经过处理后，蛋白质分子的迁移率仅取决于其分子量大小。通过 SDS-PAGE，科研人员可以精确地分离不同分子量的蛋白质，常用于蛋白质纯度鉴定、分子量测定以及蛋白质表达水平分析等实验。Native-PAGE 则保持蛋白质的天然构象和生物活性，不添加 SDS 等变性剂。在这种电泳中，蛋白质的迁移率不仅取决于分子量，还与分子的电荷、形状等因素有关。因此，Native-PAGE 常用于研究蛋白质的亚基组成、蛋白质 - 蛋白质相互作用以及酶的活性等方面 。（二）琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳主要用于核酸（DNA、RNA）的分离和分析。琼脂糖是从海藻中提取的天然多糖，经过加热溶解、冷却凝固后形成多孔的凝胶结构，其孔径大小可通过改变琼脂糖浓度进行调节。核酸分子是带有负电荷的生物大分子（磷酸基团赋予其负电荷），在电场作用下会向正极移动。由于不同长度的核酸片段在琼脂糖凝胶中的迁移速率不同，较短的核酸片段能够更容易地通过凝胶的孔隙，迁移速度更快；较长的核酸片段则受到的阻力较大，迁移速度较慢。通过琼脂糖凝胶电泳，科研人员可以分离不同大小的核酸片段，并通过溴化乙锭（EB）等核酸染料染色，在紫外灯下观察核酸条带，从而对核酸样品进行定性和定量分析，如 PCR 产物鉴定、DNA 片段大小分析等。（三）毛细管电泳毛细管电泳是一种以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离技术。与传统电泳相比，毛细管电泳具有分离效率高、分析速度快、样品用量少（仅需纳升至微升量级）等显著优势。毛细管的内径通常在几十微米，这种微小的内径有效减少了样品的扩散，提高了分离效率，能够实现对复杂混合物中微量成分的快速分离和检测。此外，毛细管电泳还可以通过改变分离模式（如毛细管区带电泳、毛细管凝胶电泳、毛细管等电聚焦电泳等），适用于多种类型样品的分析，在药物分析、临床诊断、环境监测等领域有着广泛的应用 。（四）等电聚焦电泳（IEF）等电聚焦电泳是基于蛋白质等电点（pI）不同而进行分离的一种电泳技术。在电泳体系中，通过两性电解质在电场作用下形成 pH 梯度，当蛋白质分子处于与其等电点相同的 pH 环境时，分子所带净电荷为零，此时蛋白质在电场中不再移动，而是聚焦在其等电点对应的 pH 位置上。等电聚焦电泳具有极高的分辨率，能够精确区分等电点相差仅 0.01 - 0.02 个 pH 单位的蛋白质，常用于蛋白质等电点测定、蛋白质纯度鉴定以及蛋白质异构体分析等领域。实验室电泳技术以其丰富的类型和强大的功能，为科研工作提供了有力支持。从基本原理到常见类型，每一个环节都蕴含着科学的智慧。随着技术的不断发展，电泳技术也在持续创新和优化，未来必将在更多领域发挥更大的作用，助力科研工作者探索生命科学的奥秘。