概述
上样与电泳是分子生物学实验室的常规操作组合，就像厨师备菜与烹饪的关系。十五年实验经验的技术主管会强调：上样质量直接影响电泳结果的可读性。这个技术组合的核心价值在于能依据分子大小和电荷差异实现生物大分子的分离。 在实践层面，上样环节需要将DNA/RNA/蛋白质样品与Loading Buffer混合后，用移液枪精确加入凝胶样品孔中。电泳则利用电场驱动带电分子在凝胶基质中迁移，小分子跑得快、大分子滞后，最终形成条带分离模式。该方法由Arne Tiselius于1937年发明，至今仍是生物实验室的基石技术。
物理化学性质
电泳迁移率受三个关键因素控制：电场强度（通常5-15V/cm）、凝胶孔径（琼脂糖0.5-3%或聚丙烯酰胺6-20%）和分子特性。以DNA为例，每对碱基带来约660Da分子量，在琼脂糖凝胶中迁移距离与分子量对数呈反比。 上样缓冲液的密度通常高于电泳缓冲液，这是因为添加了甘油（约10-30%），能防止样品扩散。染料如溴酚蓝（迁移约300bp）和二甲苯青FF（迁移约4000bp）作为示踪剂，有经验的实验员会根据染料位置预判电泳终点。值得注意的是，SDS-PAGE中的蛋白质会因SDS结合而统一带上负电荷，此时分离仅取决于分子量。
主要用途
在分子克隆流程中，上样电泳用于验证限制性酶切效果和PCR产物纯度，此时1%琼脂糖凝胶最为常用。做蛋白研究时，则需选用聚丙烯酰胺凝胶（如12%分离胶+5%浓缩胶的Tris-Gly系统），可区分仅相差1kDa的蛋白质。 临床诊断领域，琼脂糖电泳用于血红蛋白病筛查，而脉冲场凝胶电泳（PFGE）则是病原体分型的金标准。新兴的芯片电泳技术将整个过程微缩化，在法医DNA分析和二代测序文库质检中发挥重要作用。据统计，一个中型分子生物学实验室每周平均要进行50-100次电泳实验。
安全与储存
传统EB染料是强诱变剂，建议用更安全的替代品如GelRed（价格贵3-5倍但毒性低）。实验室应配备专用紫外观察台，操作者必须佩戴防UV面罩。电泳槽使用前要检查电极是否腐蚀，避免缓冲液泄漏导致短路。 TBE缓冲液易滋生微生物，建议分装后4℃保存，使用前过滤。丙烯酰胺单体具有神经毒性，配制聚丙烯酰胺凝胶务必在通风橱操作。废弃凝胶应按危险废弃物处理，含EB的凝胶需要专门解毒处理后再丢弃。
B2B采购指南
采购电泳系统需考虑三方面：通量（如同时运行凝胶数）、电压范围（一般300V足够常规用途）和冷却系统（重要于长时间高压电泳）。知名品牌如Bio-Rad、Thermo的Mini-PROTEAN系统约3-5万元/套，国产天能、君意等品牌价格低30-50%。 凝胶原料方面，低电渗琼脂糖（如西班牙Pronaosa品牌）适合大片段DNA分离，价格约500元/10g。预制胶方便但成本高（约50-100元/块），自制胶成本可降至1/10。建议中小实验室购买制胶模具自主灌胶，大宗采购时可要求供应商提供QC报告（如凝胶强度、电渗值等参数）。
常见问题
上样时样品飘出孔道怎么办？
这是新手常见问题，主要因枪头抵住孔道上壁导致。正确做法是：枪头尖端悬在孔内液面上方1mm处，缓慢推出样品，让样品因密度自然沉降。也可在样品中加入0.01%的Orange G增加可见度。
条带呈笑脸状如何解决？
这是电泳发热不均的典型表现。需降低电压（建议5V/cm）、确保缓冲液完全浸没凝胶，或使用带冷却槽的电泳系统。预制胶有时因保存不当产生边缘脱水也会导致此现象。
DNA条带模糊可能原因？
首先检查是否超载（基因组DNA应<500ng/孔，PCR产物<50ng），其次确认电泳缓冲液是否重复使用过多（TAE建议不超过3次）。RNA污染也会导致拖尾，可加RNase A处理样品。
蛋白电泳出现竖条纹？
这是样品未充分溶解的表现。应确保使用新鲜配制的SDS上样缓冲液，95℃煮样5分钟，离心后取上清上样。某些膜蛋白需加尿素或硫脲辅助溶解。
琼脂糖浓度如何选择？
0.7%适合1-20kb大片段，1%适合0.5-10kb常规片段，2%用于100-2000bp小片段，3%用于50-500bp微小片段。精确分离需用聚丙烯酰胺凝胶（如8%胶分100-1000bp效果最佳）。
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