电泳仪实际是一套电泳装置，主要包括电泳仪和电泳槽两个部分。

（一）电泳仪

电泳仪是电泳装置的电源，它是提供直流电源的装置，能控制电压和电流的输出，驱动带电物质的迁移。一般根据电泳仪所使用的电压范围分为常压电泳仪（600 V）、高压电泳仪（3 000 V）和超高压电泳仪（3 000～5 000 V）。电泳仪基本元件包括电路系统、显示系统和控制系统。

（二）电泳槽

电泳槽是电泳装置的关键部件，它是凝胶分离样品的工作场所，用于生化分析研究中对电荷粒子进行分离、提纯或制备。目前在生物实验室中最常用的是凝胶电泳，其组成部件一般包括连接电源的正负电极、盛放缓冲液的缓冲液槽、支持凝胶的管状或板状玻璃，以及冷却装置。向凝胶一端的加样孔内点上样品后，将凝胶直接（如垂直板状或管状电泳）或间接（如水平板状电泳）与缓冲液接触，再接通电源，即可进行电泳操作。电泳槽可以分为水平式和垂直式两类。

1. 水平式电泳槽

水平式电泳槽种类很多，形状各异，一般包括水平放置的电泳槽、凝胶板（冷却板）和电极。常用的水平式电泳槽，其装置如图2-8所示，包括2个缓冲液槽和1个可以密封的玻璃盖。两侧的缓冲液槽均用有机玻璃（或相应的材料）板分隔成两个部分，外格装有电极（直径0.5～0.8 cm），里格为可放支持介质的有机玻璃电泳槽架，此架可以从槽中取出；两侧缓冲液槽内的电极经隔离导线穿过槽壁与外接电泳仪电源相连。

图2-8　水平式电泳槽

在水平式电泳槽中，水平板电泳槽由于具有较多的优点而越来越受到重视。水平板电泳槽一般由装有铂丝电极的主槽、装有电源线的上盖、制胶架、凝胶托盘、试样格组成。使用时，凝胶铺在水平的玻璃或塑料板上并将凝胶直接浸入缓冲液中，如图2-9、图2-10所示。

图2-9　水平式电泳槽模式图

1—缓冲液槽；2—可密封玻璃盖；3—分隔板；4—电极；5—电泳介质；6—电泳槽架。

图2-10　水平式电泳槽组成部件

1—电泳缓冲液储存槽；2—梳齿；3—制胶槽；4—加样槽；5—电极；6—制胶槽两端封条；7—电泳缓冲液。

2. 垂直式电泳槽

垂直式电泳槽通常指垂直平板电泳槽。它采用两片垂直放置的平行玻璃板以夹住凝胶，设置上、下缓冲液槽各1个，其中下槽还配有冷却系统以保证电泳中的凝胶维持在一定温度范围内。电泳槽中间是由塑料隔条将两块玻璃板隔开，在玻璃平板中间制胶，凝胶的大小通常为 12～14 cm，厚度为1～2 mm。电泳槽设有铂金丝制成的正、负电极，通过接头与电源连接。制胶时在凝胶溶液中插入梳子，在胶聚合后移去，形成上样品的凹槽，如图2-11～图2-13所示。

图2-11　垂直平板电泳槽

图2-12　垂直平板电泳槽模式图

1—导线接头；2—下液槽；3—样品槽模板；4—凹形橡胶框；5—固定螺丝；6—上液槽；7—冷却系统。

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图2-13　垂直平板电泳槽组成部件

管状电泳又称圆盘电泳、柱状电泳，如图2-14所示。电泳槽有上、下两个电泳槽和带有铂金电极的盖，上电泳槽内具有若干个孔洞，以供穿插电泳管，电泳管直径一般为3～8 cm，长度为9～23 cm。凝胶在电泳管中聚合成柱状胶条，样品经电泳分离，蛋白质区带染色后呈圆盘状，因而称圆盘电泳。它的缺点是由于聚合效率、凝胶长度和直径等的细微差别，即使是同一样品在两个胶柱上以相同条件电泳，其结果也会稍有不同。但在研究工作中还会用到柱胶，如测定放射性标记的蛋白质、洗脱并测定蛋白质的生物活性、欲确定蛋白质组分分离时的最适pH或凝胶浓度、双向电泳技术中的第一向分离等，所以柱胶还不能被板胶所完全取代。

图2-14　管状电泳

1—上槽缓冲液；2—下槽缓冲液；3—样品；4—浓缩胶；5—分离胶。

3. 毛细管电泳

毛细管电泳又叫高效毛细管电泳，是经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产物，也是近年来发展最快的分析方法之一。它是用毛细管代替普通的玻璃管，在其中灌入凝胶，待凝胶聚合后，除去水层并用毛细管加蛋白质溶液（0.1～1.0 μL，浓度为l～3 mg/mL）于凝胶上，毛细管的空隙用电极缓冲液注满，去除一端的封闭物，即可电泳。由于毛细管电泳符合了以生物工程为代表的生命科学各领域中对多糖、蛋白质（包括酶、抗体）、核酸乃至脱氧核糖核酸（DNA）的分离分析要求，从而得到了迅速的发展。

毛细管电泳装置包括毛细管柱、电泳槽、进样器、高压电源、检测器和数据采集处理系统等，如图2-15所示。

图2-15　毛细管电泳装置

HV—高压电源；C—毛细管柱；E—电泳槽；Pt—铂电极；D—检测器；S—进样器；DA—数据采集处理系统。

（1）毛细管柱。

毛细管柱是毛细管电泳装置最关键的部件。常用的毛细管柱有空心柱、壁处理柱和填充柱3种类型。理想的毛细管柱应具有化学惰性和电惰性、不吸收紫外光，有柔韧性、耐用性和价廉等特点。

空心柱一般为内径25～75 cm、长50～100 cm的石英毛细管，外壁涂聚酰亚胺以增加其柔软性。填充柱的内径一般为75～100 cm，长20～30 cm，常填充3 mm厚的ODS。壁处理柱除去了石英柱内壁的活性吸附点。

（2）高压电源。

毛细管电泳中直流电源的电压一般为0～30 kV，稳定在0.1%。高压电源应有极性切换装置，在正常情况下，电渗流的方向由正极到负极，此时样品从正极端进样，在负极端检测。

（3）电极。

选用化学惰性和导电性能好的铂丝电极。

（4）溶液控制系统。

溶液控制系统包括自动进样器、分部收集器（供放置缓冲液或样品小瓶的转盘）、更换缓冲液装置以及缓冲液的水平系统。

（5）检测器。

毛细管电泳的检测器主要有紫外可见光检测器、二极管阵列检测器、荧光检测器、质谱检测器、电化学检测器、激光类检测器等。