提高电泳结果的条带分辨率,可以从凝胶制备、样品处理、电泳过程控制以及染色检测等多个环节入手,具体方法如下:
选择合适的凝胶浓度:不同浓度的凝胶适用于分离不同分子量范围的生物大分子。一般来说,分离较小分子量的蛋白质或核酸,需要使用较高浓度的凝胶;而分离较大分子量的物质,则适合用较低浓度的凝胶。例如,分离分子量较小的寡核苷酸,可选用 12% - 20% 的聚丙烯酰胺凝胶;分离分子量较大的基因组 DNA,常使用 0.7% - 1.0% 的琼脂糖凝胶。
优化凝胶聚合条件:凝胶聚合的均匀性对条带分辨率至关重要。要确保聚合试剂的纯度和活性,按照正确的比例配制凝胶溶液。在聚合过程中,温度和时间要控制得当,通常在室温下让凝胶自然聚合,避免温度过高或过低导致凝胶孔径不均匀。同时,要注意避免凝胶中出现气泡,因为气泡会破坏凝胶的连续性,影响分子的迁移。
充分变性和分离:对于蛋白质样品,在处理时要加入足够的变性剂(如 SDS)和还原剂(如 β - 巯基乙醇),使蛋白质充分变性并打开二硫键,形成线性分子,以保证其在凝胶中按照分子量大小进行分离。对于核酸样品,可通过加热或加入变性剂等方法使其变性,防止形成二级结构或高级结构,影响电泳迁移率。
控制样品浓度和体积:样品浓度过高会导致条带拖尾、分辨率降低,而过低则会使条带信号微弱。因此,需要通过准确的定量方法确定合适的样品浓度,一般蛋白质样品的上样浓度在 0.5 - 2 μg/μL,核酸样品在 50 - 200 ng/μL 较为合适。同时,上样体积也不宜过大,以免超过样品槽的容量或使条带过度扩散,一般不超过样品槽体积的 2/3。
选择合适的电泳缓冲液:不同的电泳体系需要使用相应的缓冲液,以维持稳定的 pH 值和离子强度。例如,SDS - PAGE 电泳常用 Tris - 甘氨酸缓冲液,其 pH 值为 8.3 左右,能保证蛋白质在电泳过程中带有稳定的负电荷。缓冲液的离子强度也会影响电泳效果,离子强度过高会产生大量热量,导致凝胶变形;过低则会使电泳速度减慢,条带扩散。
优化电泳参数:包括电压、电流和电泳时间等。在电泳开始时,可以采用较低的电压或电流,使样品在凝胶中缓慢进入并分布均匀,然后再逐渐升高电压或电流,以提高分离速度。但要注意避免电压或电流过高,导致条带变形或过热。电泳时间要根据样品的分子量大小和凝胶的长度来确定,一般来说,分子量较小的样品需要较短的电泳时间,而分子量较大的样品则需要较长的时间,以保证不同分子量的物质能够充分分离。例如,在分离分子量为 10 - 100 kDa 的蛋白质时,通常在 100 - 150 V 的电压下电泳 1 - 2 小时。
选择合适的染色方法:根据样品的类型和检测目的选择合适的染色剂。例如,考马斯亮蓝染色法适用于蛋白质的常规检测,灵敏度较高,能检测到微克级的蛋白质;银染法的灵敏度比考马斯亮蓝染色法更高,可检测到纳克级的蛋白质,但操作相对复杂,且成本较高。对于核酸的检测,常用溴化乙锭(EB)染色,它能嵌入到核酸的双链结构中,在紫外光下发出荧光,检测灵敏度较高,但 EB 具有致癌性,使用时需注意安全。也可以选择一些无毒的核酸染色剂,如 SYBR Green 等。
优化染色和脱色条件:染色时间和温度要适当,一般考马斯亮蓝染色需要将凝胶浸泡在染色液中 1 - 2 小时,在室温下进行即可。染色后需要进行脱色处理,以去除背景颜色,使条带更加清晰。脱色液通常为含有乙醇和乙酸的水溶液,脱色时间可能需要数小时甚至过夜,期间要更换几次脱色液,直到背景颜色较浅,条带清晰为止。对于银染和 EB 染色等,也需要按照相应的操作规程进行染色和脱色处理,以获得最佳的检测效果。