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电泳仪

电泳仪

电泳仪是实现电泳分析的仪器。一般由电源、电泳槽、检测单元等组成。所谓电泳，是指带电粒子在电场中的运动，不同物质由于所带电荷及分子量的不同，因此在电场中运动速度不同，据此可以对不同物质进行定性或定量分析，或将一定混合物进行组分分析或单个组分提取制备。

定义
电泳仪是实现电泳分析的仪器。电泳是一种带电分子在电场中向着电性相反的电极移动的现象。利用电泳现象进行物质分离的技术，称电泳技术。
发展历史
自从1946年瑞典物理化学家Tiselius教授研制的第一台商品化移界电泳系统问世以来，电泳分析仪发展极其迅速。特别是随着支持介质的更新，各种各样的电泳分析装置相继推出，以适应不同国家实验室进行教学、临床和科研工作的需要。20世纪70年代以来，已有越来越多的自动化电泳分析仪相继被引入临床实验室，并在各种疾病的临床诊治中发挥着越来越重要的作用。
1. 早期阶段（~1970年以前）
支持介质有醋酸纤维素薄膜（简称醋纤膜）及琼脂糖凝胶两大类，这一时期的电泳分析仪多用于蛋白质如血清蛋白、脂蛋白、血红蛋白等项目分析。
2. 中期阶段（1970年~1990年）
这一时期电泳分析仪主要是可见光/荧光双系统自动电泳扫描仪，荧光试剂与荧光扫描仪的推出，在临床上极大地方便了乳酸脱氢酶（LD）和肌酸激酶（CK）同工酶的测定。
3. 发展阶段（1990年~至今）
这一时期电泳分析仪以自动化为最大变化特点。常见有全自动荧光/可见光双系统电泳仪、全自动醋纤膜电泳仪、全自动琼脂糖电泳仪等几类。
工作原理
在溶液中能吸附带电质点或本身带有可解离基团的物质颗粒，如蛋白质、氨基酸等，在一定的pH值条件下，于直流电场中必然会受到电性相反的电极吸引而发生移动。不同物质的颗粒在电场中的移动速度除与其带电状态和电场强度有关外，还与颗粒的大小、形状和介质黏度有关。根据这一特征，应用电泳法便可以对不同物质进行定性或定量分析，或将一定混合物进行组分分析或单个组分提取制备，电泳仪正是基于上述原理设计制造的。
电泳的影响因素很多，主要有被分离物质的带电荷量多少、电场强度、缓冲液的pH值和离子强度及支持介质的化学惰性。
基本构造
常用电泳设备的基本结构包括：电源、电泳槽及附加装置，如图1、2所示。
分类
根据电泳中是否使用支持介质分为自由电泳和区带电泳。
自由电泳不使用支持介质，电泳在溶液中进行。这类电泳又分为非自由界面电泳和自由界面电泳两类。非自由界面电泳指悬浮在溶液中的带电粒子（如各种细胞）通电后全部移动，不出现界面，如显微电泳等。自由界面电泳中被分离物质集中在某一层，形成各自的界面而进行定性或定量分析。自由界面电泳需要昂贵精密的电流仪器，仅在少数特殊电泳如等电聚焦电泳和等速电泳中使用。
区带电泳都使用支持介质，根据支持介质不同分为滤纸电泳、醋纤膜电泳、薄层电泳和凝胶电泳等。此外，根据支持介质的装置形式不同又可分为水平板式电泳、垂直板式电泳、垂直盘状电泳、毛细管电脉、桥形电泳和连续流动电泳等。
常见的几种电泳仪有：
1. 全自动荧光/可见光双系统电泳仪
具有荧光/可见光双系统，使用荧光试剂项目如CK、LD同工酶。优点灵敏度、准确度高且采用高压、低温系统，速度非常快。
2. 全自动醋纤膜电泳仪
为可见光单系统，使用醋纤膜电泳片，优点为自动化程度更高。多用于临床常规血清蛋白电泳分析。
3. 全自动琼脂糖电泳仪
为可见光单系统，使用琼脂糖凝胶电泳胶片，优点为灵敏度高，可用于低浓度蛋白检验，如尿蛋白及脑脊液蛋白，同工酶的分离效果也相当不错，所能做项目较多且灵敏度较高。
4. 全自动电泳分析系统
该电泳仪集中了上述仪器的优点，自动点样、电泳、呈色(或染色、脱色)、烘干。可用各种电泳片，包括琼脂片、醋酸片、聚丙烯酰胺等，采用可见光及荧光呈色双系统，是一种较理想的电泳仪。
主要功能
对不同物质进行定性或定量分析，或将一定混合物进行组分分析或单个组分提取制备，应用于临床医学的实验室检验或科研实验研究。
使用方法
1. 首先用导线将电泳槽的两个电极与电泳仪的直流输出端联接，注意极性不要接反。
2. 电泳仪电源开关调至关的位置，电压旋钮转到最小，根据工作需要选择稳压稳流方式及电压电流范围。
3. 接通电源，缓缓旋转电压调节钮直到达到的所需电压为止，设定电泳终止时间，此时电泳即开始进行。
4. 工作完毕后，应将各旋钮、开关旋至零位或关闭状态，并拨出电泳插头。
使用的注意事项
1. 电泳仪通电进入工作状态后，禁止人体接触电极、电泳物及其它可能带电部分，也不能到电泳槽内取放东西，如需要应先断电，以免触电。同时要求仪器必须有良好接地端，以防漏电。
2. 仪器通电后，不要临时增加或拨除输出导线插头，以防短路现象发生，虽然仪器内部附设有保险丝，但短路现象仍有可能导致仪器损坏。
3. 由于不同介质支持物的电阻值不同，电泳时所通过的电流量也不同，其泳动速度及泳至终点所需时间也不同，故不同介质支持物的电泳不要同时在同一电泳仪上进行。
4. 在总电流不超过仪器额定电流时（最大电流范围），可以多槽关联使用，但要注意不能超载，否则容易影响仪器寿命。
5. 某些特殊情况下需检查仪器电泳输入情况时，允许在稳压状态下空载开机，但在稳流状态下必须先接好负载再开机，否则电压表指针将大幅度跳动，容易造成不必要的人为机器损坏。
6. 使用过程中发现异常现象，如较大噪音、放电或异常气味，须立即切断电源，进行检修，以免发生意外事故。
常见故障处理
1. 电泳仪的输出达不到设定值
电泳仪的输出值状态遵循“欧姆定律”：电压U=电流I×(电泳槽)电阻R
电阻R相对不变的情况下，U、I、P(功率P=电流I×电压U)中任意1个参数恒定，其他参数也随之恒定；而任意1个参数变化，其他参数也随之正比变化。
如果电泳仪的输出电压U达不到预置值，应首先观察I或P是否已经恒定，或者已经达到电泳仪所规定的最大I或P(JY电泳仪均有明确指示灯标志)。如果尚未达到极限值，将已经恒定I或P的设置调大(有必要的话至极限值)，才能够提高电压输出。
如果电泳仪的电流I达不到预置值，可调整电压U或功率P。如果电泳仪的功率P达不到预置值，可调整电压U或电流I。
2. 电脑控制电泳仪过压报警
1）检查是否空载使用。
2）是否电泳槽未加缓冲液。
3）是否电泳槽铂金丝断。
3. 过流保护
1）是否存在电泳槽短路现象。
2）缓冲液是否选错。
4. 漏电保护
1）是否有液体溅入仪器内部或输出接口上。
2）是否有很多灰尘落入仪器内部。
扩展阅读
[1]许伟华,刘冬霞,龙辉,等.全自动毛细管电泳仪在异常血红蛋白筛查中的应用[J].实验与检验医学,2018,36(02):178-181.
[2]叶健翔,冼艳斌,温宝欣,等.全自动血红蛋白电泳仪诊断地中海贫血的临床价值[J].牡丹江医学院学报,2017,38(04):39-40.
[3]高贵,韩四平,王智,等.P/ACE MDQ毛细管电泳仪的正确使用与维护[J].现代科学仪器,2002(06):62-64.
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