聚丙烯酰胺凝胶电泳(Polyacrylamide Gel Electrophoresis, PAGE)
支持介质:丙烯酰胺(Acr)与交联剂甲叉双丙烯酰胺(Bis)聚合形成的凝胶,孔径可通过调整 Acr/Bis 比例控制(5%-20% 凝胶对应不同孔径)。
核心特点:孔径小(1-10nm)、分辨率极高(可区分分子量相差 1kDa 的蛋白质)、重复性好。
适用对象:小分子物质,如蛋白质、小分子 DNA(<1kb)、RNA。
关键分支:
SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠 - PAGE):常用的蛋白质分析技术。SDS 是阴离子去污剂,可使蛋白质变性并结合等量 SDS(每克蛋白质结合 1.4g SDS),消除蛋白质自身电荷差异,仅通过分子大小实现分离,可用于蛋白质分子量测定、纯度鉴定。
Native-PAGE(非变性 PAGE):不添加 SDS 和还原剂,蛋白质保持天然构象和电荷,分离依赖 “电荷 + 大小 + 形状”,可用于分析蛋白质活性、复合物组成。
电泳涂装(核心:控制电场与槽液参数)
工件挂装:将烘干后的工件固定在挂具上,确保与电极接触良好(挂具需定期清理,避免涂层堆积影响导电性)。
电泳槽浸涂:将工件放入电泳槽中,控制关键参数:
电压:阴极电泳通常 60-300V,阳极电泳 20-80V(电压越高,涂层沉积越快,但过高易产生针孔);
温度:槽液温度 20-30℃(温度过高会导致涂料变质,过低则沉积效率下降);
时间:1-5 分钟(根据涂层厚度需求调整,通常干膜厚度 20-50μm);
槽液 pH 值:阴极电泳 pH 6.0-7.5,阳极电泳 pH 8.0-9.5(需定期监测并调整,避免影响涂料稳定性)。
超滤水洗:工件从电泳槽取出后,用 “超滤水”(通过超滤膜过滤的槽液)清洗表面残留的未沉积涂料,回收涂料并减少废水排放(环保关键步骤)。
水洗 1(脱脂后)
目的:冲洗工件表面残留的脱脂剂,避免带入后续酸洗 / 磷化槽。
工艺:常温水洗,时间 1-2 分钟,可采用喷淋方式提率。
控制:水洗后工件表面 pH 值应接近中性(6-8)。
后处理阶段(固化:形成终涂层性能)
通过高温固化使湿膜交联成致密的干膜,赋予涂层硬度、耐腐蚀性等关键性能。
沥干
操作:将工件悬挂沥干表面水分,避免烘干时水分聚集导致涂层流挂。
烘干固化
核心:通过高温使涂料中的树脂、交联剂发生化学反应,形成三维网状结构。
关键参数:
温度:阴极电泳 160-180℃,阳极电泳 140-160℃(需根据涂料类型调整,误差 ±5℃);
时间:20-40 分钟(从工件达到设定温度开始计时,确保完全固化)。
注意:升温速率需控制(通常 5-10℃/min),避免涂层因急剧升温产生气泡。
冷却
操作:工件从烘箱取出后自然冷却至室温(或强制风冷),避免高温下接触灰尘。
检验与修整
检测项目:
外观:无针孔、流挂、色差、缩孔等缺陷;
性能:膜厚(20-50μm,用膜厚仪测量)、附着力(划格法测试,需达 0 级或 1 级)、耐腐蚀性(盐雾测试、耐冲击性);
修整:轻微缺陷(如小颗粒)可打磨后补涂,严重缺陷需退膜返工。