電泳（Electrophoresis）是一種利用帶電粒子在電場中定向移動的特性，實現混合物中不同成分分離、分析或純化的核心技術，廣泛應用于生物化學、分子生物學、醫學檢驗、材料科學等領域。其本質是 “電荷差異” 與 “電場力” 共同作用的結果 —— 不同物質因帶電性質、分子大小、形狀不同，在電場中的遷移速度存在差異，終實現分離。

電泳的分離核心依賴遷移率（Mobility, μ） —— 即帶電粒子在單位電場強度下的移動速度，其大小由粒子自身性質和環境因素共同決定：

影響因素 具體作用

粒子自身性質 1. 電荷量：電荷越多，電場力越大，遷移越快（如 DNA 帶負電，電荷量隨片段長度增加而增多）；

2. 分子大小：分子越小，介質阻力越小，遷移越快（如小分子蛋白質比大分子蛋白質遷移快）；

3. 分子形狀：球形分子比線性 / 不規則分子阻力小，遷移更快（如球狀蛋白＞纖維狀蛋白）。

外部環境因素 1. 電場強度：電壓越高，電場力越強，遷移越快（需平衡速度與分辨率，電壓過高易導致發熱）；

2. 緩沖液：提供穩定 pH（維持粒子帶電狀態）和離子強度（影響電場傳導與粒子穩定性）；

3. 支持介質：如凝膠、濾紙等，通過孔徑大小 “篩選” 不同分子（核心作用，如瓊脂糖凝膠的多孔結構）。

瓊脂糖凝膠電泳（Agarose Gel Electrophoresis）

支持介質：瓊脂糖（從海藻中提取的多糖，加熱溶解后冷卻形成多孔凝膠）。

核心特點：孔徑較大（50-200nm）、操作簡單、分辨率適中、成本低。

適用對象：大分子物質，如核酸（DNA/RNA）（常用 1%-2% 瓊脂糖凝膠分離 100bp-50kb 的 DNA 片段）、大型蛋白質復合物。

典型應用：

DNA 片段分離（如 PCR 產物鑒定、酶切片段分析）；

核酸純化（切膠回收目標 DNA 片段）；

瓊脂糖凝膠電泳結合 EB（溴化乙錠，已逐步被更的 SYBR Green 替代）染色，可直觀觀察核酸條帶。

主要局限性

設備投資高：需建設電泳槽、超濾系統、高溫固化爐等專用設備，初期投入較大（中小型生產線投資通常超百萬）。

顏色局限性：常規電泳涂料以黑色、灰色為主，彩色電泳技術難度高、成本高（需專用色漿，且顏色穩定性難控制）。

工件材質限制：主要適用于金屬工件（如鋼鐵、鋁合金），非金屬工件（如塑料、木材）需先進行導電處理（如鍍膜），工藝復雜。