電泳實驗

實驗目的

　　本實驗目的在於瞭解「電泳實驗」之物理原理。並且利用電泳實驗，量測(1)外加電壓大小(2)分子量大小(3)介質濃度大小，和「分子移動距離」的關係。

簡介

　　電泳(electrophoresis, EP)為帶電粒子(團)於電場作用下，依照其電性而向相反的電極移動的現象。根據電泳原理，瑞典科學家Tiselius成功分離血清質蛋白成「白蛋白、α1-、α2-、β-和γ-球蛋白」五個主要成分。Tiselius也因為首度利用電泳原理分離物質的貢獻，而於1948年獲頒諾貝爾獎。

原理

圖一：DNA化學結構示意圖。
DNA磷酸根於溶液中解離形成PO4-，而帶有負電。		圖二：電場示意圖

（2）根據庫倫定律：
為電場，Q為電量，為介電係數，r為距離電場源的距離。
任意一點的電場，可分為x方向與y方向兩垂直方向：

其中、分別為x、y方向的電場：

rx與ry分別為x方向與y方向的距離，如圖二。

（3）電泳裝置圖如圖三所示，正負極並未直接相連，而需透過緩衝溶液完成電路，可視為一電容，而電容兩端帶電量Q則為：
Q = CV                                                  （Eq 1.6）
其中C為電容，V為電壓大小。

圖三：電泳裝置示意圖

（4）DNA因為帶有負電，所以會受到往正極方向之庫倫力而往正極移動。往正極移動的同時，則會受到相反方向的摩擦力與拖曳力。摩擦力大小與DNA質量相關，而拖曳力則與DNA質量與形狀皆相關。帶電分子帶電場移動，稱之為泳動，而其泳動程度稱為泳動力。

圖片

圖（1）：實驗儀器圖（2）：實驗器材
圖（3）：實驗藥品圖（4）：外加磁場