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作者：张馨予

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发展史

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，在近半个多世纪的时间里，电泳分析所用仪器发展迅速。特别是电泳所用支持介质由流动相改为固相支持物后，各种各样的电泳分析装置不断推出以适应临床、科研和教学工作的需要。直至20世纪60 年代，电泳仍处于纯手工操作时期，主要以醋酸纤维素薄膜(简称醋纤膜)作为电泳支持介质，且没有专用的电泳扫描仪作为分析工具，条带的分析通常使用脱色比色法。即只能在电泳分离、染色后，用手工方法将各种电泳条带分别剪下，放入不同试管中，再用适当溶液将染料溶解脱色，最后放入比色计中比色，测定各种成分的吸光度，然后计算出各种成分所占百分比及浓度。这一方法操作复杂，干扰因素多。从20世纪60年代开始，随着琼脂糖凝胶作为电泳支持介质的广泛应用，使得以往用醋纤膜电泳无法分离的成分或无法检测出的成分得以分离或检测，分离效果及灵敏度大为改善。随后，电泳操作逐渐自动化，主要体现在将原先对实验结果影响较大的胶片制作和缓冲液的配制实现自动化，电泳条件的固定，由仪器自动控制电泳过程、染脱色过程、干燥过程及扫描成像过程。这些步骤的自动化，消除了人员操作差异引起的结果误差，使得电泳技术能广泛用于检验医学领域。

市场上最先出现的自动化电泳仪是自动醋纤膜电泳仪，使用醋纤膜电泳片作为电泳支持介质，自动化程度高，只需将样品、试剂、电泳片放置好，人员即可离机完成实验得到结果。但是醋纤膜灵敏度低，只能简单用于血清蛋白电泳分析，同工酶分析效果也不理想，更无法分析尿蛋白和脑脊液蛋白，在临床检验中的使用受到很大限制。这类基于醋纤膜为介质的电泳分析系统后来逐渐被琼脂糖凝胶为介质的自动化琼脂糖电泳所替代。

使用自动化琼脂糖电泳仪，需提供预先制备好的缓冲液海绵条以及琼脂糖胶片，仪器内设定好的针对不同蛋白分离的电泳条件，自动点样、电泳、染脱色以及烘干胶片，减少了人为操作引起的误差。

这一自动化引起了电泳业的革命，且琼脂糖凝胶电泳胶片灵敏度高，可开展项目多，为许多实验室所接受，目前在检验医学临床实验室使用较为广泛。具有代表性的产品有法国Sebia公司的HYDRASYS系列和美国Helena公司的SPIFE 系列。

在琼脂糖电泳仪自动化程度不断提高的历史进程中，出现了一种崭新的电泳技术———毛细管电泳，它的发展历史可以追溯到20世纪60年代中期，瑞典科学家Hjerten 首先用内径为3mm的石英毛细管进行了电泳分离。从20世纪80年代初开始，毛细管电泳技术开始了突飞猛进的发展，1989年Beckman 公司P/ ACE 高效毛细管电泳仪诞生。1997年Beckman/ coulter公司P / ACE MDQ 系列产品出现。而直到21世纪初才开始真正应用到临床检验。目前在临床上主要用于蛋白质分析和核酸分析。毛细管电泳仪是目前市场上两类主流电泳仪之一。

仪器分类

电泳的分类随电泳技术的发展而不断细化，从早期的支持物分类，到后来根据主要设备特点和分离原理分类有很多种，每一种命名都有其片面性，不能包含所有电泳技术，以下列举了常见的一些分类。

(１) 根据工作原理的不同，可分为移界电泳、区带电泳、等速电泳、等电聚焦电泳、免疫电泳等。

(２) 根据有无固体支持物分类

１) 自由电泳:不需要支持物的电泳，包括 Tiseleas 式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、等速电泳和密度梯度电泳等。

２) 支持物电泳:需要支持物的电泳；支持物的种类很多，现在还在用的支持物的种类有纸、醋酸纤维膜、各种凝胶(琼脂或聚丙烯酰胺以及明胶等)。琼脂凝胶孔径比较大，不适合蛋白分离，但能用于同工酶(含亚型)和大分子核酸分离；聚丙烯酰胺凝胶适合分离蛋白和小分子核酸；醋酸纤维膜适合血清蛋白电泳。

(３) 根据支持载体的位置或形状可分成:水平电泳、垂直电泳、板状电泳、柱状电泳、Ｕ形管电泳、倒“Ｖ”形电泳、毛细管电泳等。

(４) 根据电源控制的不同，一般可分为以下３类。

１) 恒压电泳:包括超高压( >5000V)、高压(1500~5000V)、中压( 500~1500V) 和低压(<500V)。

２) 恒流电泳:包括大电流( >0.5A)、中电流(0.1~0.5A)和小电流(<0.1A)。

３) 恒功率电泳:包括大功率(>200W)、中功率(60~200W)和小功率(<60W)。

(５) 根据自动化程度的不同，可分为手工、半自动和全自动型。

(６) 根据功能不同分类

１) 制备型:用于分析物中特定属性组分的制备，主要有制备型等电聚焦电泳。

２) 分析型:用于样本的组分分离和鉴定，常见的电泳多是分析型电泳。