琼脂糖凝胶的用途

概述^[1][2]

琼脂糖凝胶是琼脂中两个主要成分之一，其含量约占琼脂的70%，是一种非硫酸化的链状多聚体，由D-半乳糖和3，6-脱水-L-半乳糖残基交替排列而成。琼脂糖凝胶是一种惰性基质，可制成柱管或平板状。其中以平板状更为普遍，可用于电泳中分离不同大小或不同构型的核酸分子，然后利用溴乙锭(加在电泳缓冲液中或在电泳后再染凝胶均可)在紫外线下出现的荧光以显示核酸分子在凝胶中的位置。琼脂糖凝胶具有网络结构，物质分子通过时会受到阻力，大分子物质在涌动时受到的阻力大，因此在凝胶电泳中，带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量，而且还取决于分子大小，这就大大提高了分辨能力。

光学特性^[3]

对琼脂糖的折射率和光谱特性作了相关研究。用阿贝折射仪测量琼脂糖溶液和琼脂糖凝胶的折射率，并与蒸馏水的折射率作比较。结果显示两种形态下的琼脂糖的折射率与蒸馏水的折射率相差不大。当琼脂糖凝胶的浓度为0.786%时其折射率与生物培养液的折射率相等为1.336，因此选择0.786%浓度的琼脂糖凝胶用于生物打印实验。对比琼脂糖凝胶和细胞培养液的可见、近红外和红外光谱特性，结果表明：琼脂糖凝胶和细胞培养液的近红外和中红外光谱基本相近；细胞培养液在500~600nm波段有吸收峰；1mm厚琼脂糖凝胶在400~1100nm波段吸收较小，可以选择该波段的激光用于激光打印。对比440nm(蓝)、532nm(绿)和650nm(红)三种激光在琼脂糖凝胶块中传播时，琼脂糖凝胶上表面的散射特性表明：440nm激光的散射率最高，650nm激光次之，532nm激光最低。因此为了降低激光对周边细胞的影响，同时尽可能将激光能量用于推动液滴沉降于基质上，选择532nm的绿光作为热冲击实验的动力激光。

制备^[4]

喷射技术制备琼脂糖凝胶：采用两种快速喷射方法制备琼脂糖凝胶。实验证明，两种实验方法都是有效可行的，其共同特点是快速、简便，工艺流程、设备装置、操作技术都很简单，并且适于放大制备量。方法I所制凝胶的粒度随喷头微孔的增大而增大，也随喷射压力与喷射速度的增大而趋于增大。用直径100μm喷头的产品粒度大都在100μm～300μm范围内；用直径30μm喷头可制得较小粒度的产品，但易发生微孔堵塞操作较为困难，适于制备较大粒度的凝胶。方法Ⅱ一般适于制备粒度50μm～150μm的凝胶，产品粒度随压力和气流速度的增加而变小，更适于制备层析用的凝胶。喷射孔与液流分配通道的结构也是影响产品粒度的主要因素。在优化操作条件的基础上，可获得80%粒度在70μm～120μm的琼脂糖凝胶，甚至可达到90%粒度在50μm～150μm。

用途^[4-5]

琼脂糖凝胶电泳是最常用的凝胶电泳技术，适用于核酸电泳，是分离鉴定和纯化核酸片段的标准方法。在核酸实验中最常用的凝胶电泳为琼脂糖凝胶电泳，是序列扩增，核酸研究等分子生物学实验中不可或缺的重要分析方法，目前被广泛运用于分离、鉴定纯化核酸片段。基于琼脂糖凝胶的电泳方法，其特征在于包括以下步骤：步骤①，制备琼脂糖溶液并在电泳槽中凝固成一定形状的胶状物，构成琼脂糖凝胶。

具体来说，琼脂糖溶液通过微量移液枪加入到电泳槽中。且，琼脂糖凝胶是由半乳糖和3，6‑脱水半乳糖交替组成的胶多糖其浓度为05～2％之间。步骤②，向琼脂糖凝胶的不同区域加入需要分离的物质。步骤③，插上电源进行电泳。具体来说，其电压小于等于20V/cm，温度低于30℃。步骤④，通过溴化乙锭进行染色，以溴酚蓝跑至凝胶总长度的2/3或者离胶板下侧1cm处为结束点。步骤⑤，通过紫外灯确认凝胶上DNA的分离状况。

主要参考资料

[1] 微生物学词典

[2] CN201820743897.0一种琼脂糖凝胶制备装置

[3] 琼脂糖凝胶的光学特性

[4] 琼脂糖凝胶的制备及化学改性研究

[5] CN201110071234.1基于琼脂糖凝胶的电泳方法