可能影响 marker 运行的因素分析
(一)电泳设备与参数设置方面
1. 电压、电流设置不当
电压和电流是电泳实验中的关键参数,它们直接决定了 marker 的运行速度和分离效果。如果电压设置过高,marker 可能会因为过快的迁移速度而过度扩散,导致条带模糊不清;而电压过低则会使 marker 运行缓慢,甚至无法正常迁移。
操作建议:
选择合适的电压: 一般来说,对于 DNA 电泳,电压设置在 5 - 10 V/cm(电泳槽长度)是比较合适的。例如,如果电泳槽长度为 10 cm,电压可以设置在 50 - 100 V。对于蛋白质电泳,电压通常在 100 - 200 V 之间。
根据凝胶类型调整: 不同类型的凝胶(如琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶)对电压的耐受性不同。琼脂糖凝胶适合较低的电压,而聚丙烯酰胺凝胶可以承受较高的电压。
逐步调整电压: 在实验开始时,可以先设置较低的电压,观察 marker 的运行情况,然后根据需要逐步调整电压,直到 marker 运行顺畅且条带清晰。
2. 电泳时间不足或过长
电泳时间的长短直接影响 marker 的迁移距离和分离效果。如果电泳时间过短,marker 可能无法充分迁移,导致条带堆积在加样孔附近;而电泳时间过长则可能导致 marker 过度扩散,条带模糊。
操作建议:
预估电泳时间: 根据 marker 的大小和凝胶的浓度,预估一个合理的电泳时间。一般来说,DNA marker 在琼脂糖凝胶中的电泳时间通常在 30 - 60 分钟之间,而蛋白质 marker 在聚丙烯酰胺凝胶中的电泳时间可能需要 1 - 2 小时。
观察 marker 运行情况: 在电泳过程中,可以通过观察 marker 的运行情况来判断是否需要调整电泳时间。如果 marker 的条带已经清晰可辨,且迁移距离合适,就可以停止电泳。
记录实验参数: 每次实验后,记录电泳时间、电压等参数,以便在后续实验中参考和调整。
3. 电泳槽内缓冲液问题
缓冲液是电泳实验中的重要组成部分,它维持了电泳过程中的 pH 值和离子强度,对 marker 的运行至关重要。缓冲液的浓度、新鲜度、温度等因素都会影响 marker 的运行效果。
操作建议:
正确配制缓冲液: 确保按照试剂盒或实验方案的要求准确配制缓冲液。例如,TAE 缓冲液常用于 DNA 电泳,其配制比例通常为 40 mM Tris, 20 mM 醋酸钠, 1 mM EDTA。
检查缓冲液新鲜度: 缓冲液在使用一段时间后会逐渐失效,影响电泳效果。建议每次使用前检查缓冲液的外观和 pH 值,必要时更换新鲜的缓冲液。
控制缓冲液温度: 电泳过程中,缓冲液的温度应保持在室温左右。如果温度过高,可能会导致凝胶熔化或 marker 运行异常。可以在电泳槽内放置温度计,确保温度在适宜范围内。
(二)凝胶制备环节
1. 凝胶浓度不合适
凝胶的浓度直接影响 marker 的分离效果。不同浓度的凝胶对不同大小的 marker 有不同的分离能力。如果凝胶浓度过高,marker 可能无法正常迁移;而凝胶浓度过低,则可能导致 marker 分离效果不佳。
操作建议:
选择合适的凝胶浓度: 根据 marker 的大小范围选择合适的凝胶浓度。例如,对于 DNA marker,常用 1% - 2% 的琼脂糖凝胶;对于蛋白质 marker,常用 8% - 15% 的聚丙烯酰胺凝胶。
参考 marker 的说明书: 不同品牌的 marker 可能对凝胶浓度有不同的要求,建议参考 marker 的说明书进行选择。
实验优化: 如果不确定最佳凝胶浓度,可以通过预实验进行优化,尝试不同的凝胶浓度,观察 marker 的运行情况,选择最佳条件。
2. 凝胶制备过程中的问题
凝胶制备过程中的细节问题也会影响 marker 的运行。例如,凝胶灌注不均匀、凝胶孔隙过大或过小等,都会导致 marker 运行轨迹异常或速度不一致。
操作建议:
确保凝胶灌注均匀: 在灌注凝胶时,要确保凝胶液均匀分布,避免出现气泡或凝胶厚度不一致的情况。可以使用专业的凝胶灌注装置,确保凝胶液平稳注入。
检查凝胶孔隙大小: 凝胶孔隙大小应与 marker 的大小相匹配。如果孔隙过大,marker 可能会快速通过,导致分离效果不佳;如果孔隙过小,marker 则可能无法正常迁移。可以通过调整凝胶配方或制备条件来控制孔隙大小。
避免凝胶过热或过冷: 凝胶在制备过程中应保持在适宜的温度范围内。过热可能导致凝胶提前凝固,影响灌注效果;过冷则可能导致凝胶凝固不完全,影响电泳效果。
3. 凝胶老化或保存不当
凝胶在制备后如果保存不当,可能会老化,影响其性能。老化的凝胶可能会导致 marker 运行受阻,甚至出现凝胶断裂或变形的情况。
操作建议:
妥善保存凝胶: 凝胶在制备后应尽快使用,如果需要保存,应将其放置在密封的容器中,避免暴露在空气中。对于琼脂糖凝胶,可以在 4°C 下保存;对于聚丙烯酰胺凝胶,可以在室温下保存,但应避免光照。
检查凝胶状态: 在使用前,检查凝胶的状态,确保其没有出现老化、变形或凝胶断裂等情况。如果发现问题,应重新制备凝胶。
(三)marker 本身的质量与处理问题
1. marker 的质量差异
不同品牌、不同批次的 marker 质量可能存在差异。一些低质量的 marker 可能会出现条带不清晰、迁移速度异常等问题,影响实验结果。
操作建议:
选择质量可靠的 marker: 建议选择知名品牌、经过验证的 marker 产品。在购买时,可以参考其他科研人员的评价和建议。
检查 marker 的有效期: 确保 marker 在有效期内使用。过期的 marker 可能会因为成分降解而影响性能。
对比不同品牌: 如果条件允许,可以购买不同品牌的 marker 进行对比实验,选择性能最佳的产品。
2. marker 的保存与使用
marker 的保存和使用方法也会影响其性能。不当的保存和使用可能导致 marker 失效或运行异常。
操作建议:
正确保存 marker: 根据 marker 的说明书要求进行保存。一般来说,marker 应保存在 4°C 的冰箱中,避免反复冻融。
使用前检查: 在使用前,检查 marker 的外观和状态,确保其没有出现沉淀、变色等异常情况。
稀释比例: 如果需要稀释 marker,应严格按照说明书的要求进行操作,确保稀释比例准确。稀释后的 marker 应尽快使用,避免长时间存放。
3. marker 与样品混合问题
在将 marker 与样品混合时,混合不均匀或加入量不准确也会影响 marker 的运行效果。
操作建议:
确保混合均匀: 在将 marker 与样品混合时,要确保混合均匀。可以使用微量移液器轻轻吹打混合,避免剧烈振荡导致样品降解。
准确加入 marker: 根据实验要求,准确加入适量的 marker。一般来说,marker 的加入量应占样品总体积的 10% - 20%。例如,如果样品体积为 20 µL,marker 的加入量应为 2 - 4 µL。
避免过量加入: 过量 marker 会使条带过宽,掩盖样品条带。按实验要求控制加入量,不确定时先做预实验。加入 marker 时动作轻柔,避免气泡,加入后再次轻轻吹打混合。
混合后静置: 混合均匀后,室温静置 1 - 2 分钟,让 marker 和样品充分扩散融合,提高均匀性。
加入凝胶孔操作: 用干净移液器将混合物缓慢加入凝胶孔底部,避免气泡。加入后不要立即移动凝胶,让混合物自然扩散。如有气泡,轻轻吹打排出,不破坏凝胶孔结构。
标记加样孔: 加入 marker 和样品后,用电泳图标记加样孔位置,用不同颜色笔或特殊标记区分,确保清晰准确,便于后续分析。
以上步骤可有效避免 marker 与样品混合问题,确保电泳结果准确可靠。