定义
电泳仪是一种基于电泳原理设计的分析仪器，用于在电场作用下分离和检测带电粒子（如蛋白质、核酸等生物大分子或胶体颗粒）。它通过提供稳定的直流或脉冲电场，驱动样品在支持介质（如凝胶、毛细管）中迁移，从而实现基于电荷、大小和形状的分离与分析。电泳仪是生物化学、分子生物学、临床诊断及材料科学等领域的基础工具。
原理
电泳仪的核心原理是带电粒子在电场中的定向迁移。当样品置于电场中时，带正电荷的粒子向阴极移动，带负电荷的粒子向阳极移动，迁移速率取决于粒子的电荷密度、大小、形状以及介质性质。迁移行为可用以下公式描述：
v = μE
其中v为迁移速率，μ为电泳迁移率，E为电场强度。迁移率μ与粒子净电荷q成正比，与摩擦系数f成反比，即μ = q/f。摩擦系数受粒子大小、介质粘度等因素影响，因此电泳可实现混合组分的有效分离。
测量方法
电泳测量通常包括以下步骤：首先制备支持介质（如琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶），并将样品加载至加样孔；随后将介质置于电泳槽中，连接缓冲液以形成闭合电路；施加设定电压和电流，使样品迁移；迁移结束后，通过染色、荧光标记或紫外吸收等方法对分离条带进行检测。定量分析可通过比较标准品迁移距离或使用成像系统测量条带强度来实现。
影响因素
电泳分离效果受多种因素影响。电场参数如电压、电流和运行时间直接影响迁移速率和分辨率；过高电压可能导致发热和条带扩散。缓冲液的pH值、离子强度和成分会影响粒子电荷状态及电渗流。支持介质的孔径、均匀性和浓度决定了分离的分子量范围。样品本身的电荷、大小和浓度也会影响条带清晰度。此外，环境温度需保持稳定，以避免介质变形或缓冲液蒸发。
应用
电泳仪广泛应用于多个领域。在生命科学中，用于DNA片段分析、RNA检测、蛋白质分子量测定及纯度评估。临床医学中，应用于血红蛋白变异检测、血清蛋白分析等疾病诊断。食品安全领域用于检测转基因成分或过敏原。环境监测中可用于分析微生物群落。此外，在纳米材料表征中，电泳仪可用于评估颗粒表面电荷及分散性。
选型
选择电泳仪时需综合考虑实验需求。根据分离对象，核酸分析多选用琼脂糖凝胶电泳仪，蛋白质精细分离则需聚丙烯酰胺凝胶电泳仪或双向电泳系统。高通量检测可考虑毛细管电泳仪以提高自动化程度。需关注仪器的电压和电流输出范围是否满足分离条件，温控系统是否有效。安全性方面应具备过载保护和漏电防护。兼容性上需支持多种凝胶规格和检测方法。操作界面应清晰易用，便于参数设置和数据读取。