什么是琼脂糖？
      琼脂糖是一种从海藻（如红藻）中提取的多糖，其主要成分是多半乳糖。琼脂由琼脂和琼脂果胶共同组成，经过纯化后获得琼脂。琼脂是一种线性多晶性，而琼脂果胶则是许多较小分子的异质混合物。琼脂糖呈线性结构，由D-半乳糖和3,6-无水半乳糖交替组成，通过β-1,4和α-1,3键交替形成重复的二糖单元。

琼脂糖的结构

琼脂糖的凝胶性质
      琼脂糖可以溶解在加热的水中（温度至少为90°C或更高），当溶液冷却至低于45°C时，形成半固态凝胶。 它也是一种非常好的凝胶剂。琼脂糖的凝胶化特性是其主要特征，也是其多种用途的基础。琼脂糖凝胶的性质通常以凝胶强度表示。强度越高，凝胶性能越好。优质琼脂糖的浓度通常高于1200 g/cm2（凝胶浓度1%）。琼脂糖的胶化特性源于琼脂糖链之间的氢键，任何可能断裂氢键的因素都可能导致胶化的破坏。琼脂糖亲水且几乎无带电基团，几乎不变性和吸附敏感生物分子，是理想的惰性载体。凝胶温度取决于单体组成（甲氧基含量）和溶液浓度，以及聚合物的化学衍生，如羟乙基衍生或添加有害盐类。琼脂糖凝胶的孔径取决于其含量。通常使用琼脂糖含量为6%的微球，其平均孔径约为30纳米;而琼脂糖含量为4%和2%的微球，孔径分别为70纳米和150纳米。具有更大扩散孔的琼脂糖用于凝胶电泳，允许大分子如DNA通过。

一块琼脂糖凝胶板

琼脂糖在电泳技术中的作用
什么是电泳技术？
       电泳是一种现象，指带电物质在电场中向与其电荷相反的电极移动。各种生物分子在特定的pH条件下可以解离成带电离子，这些离子会在电场中向相反的电极移动。电泳是分析生物大分子如核酸和蛋白质时非常有效的方法。当含有电解质的凝胶处于电场中时，其中的离子会移动，其运动速度会根据离子的大小、形状和电荷而变化。通过利用运动速度的差异，可以区分、检测和分析不同尺寸的各种分子。

电泳仪器

什么是琼脂糖凝胶电泳？
      琼脂糖凝胶电泳是一种以琼脂糖为支撑介质的电泳方法。其分析原理与其他支持电泳的主要区别在于，它具有分子筛选和电泳的双重作用。琼脂糖凝胶具有网络结构，材料分子在通过时会被阻力阻挡，因此在凝胶电泳中，带电粒子的分离不仅取决于净电荷的性质和数量，还取决于分子的大小，这大大提高了辨别能力。然而，由于其孔径较大，其分子筛分效应对大多数蛋白质来说几乎可以忽略不计，现已被广泛用于核酸研究。蛋白质和核酸会根据pH值不同而电荷不同，且由于电场中的不同力，运行速度也不同，并且可以根据这一原理进行分离。电泳缓冲液的pH值在6到9之间，离子强度为0.02至0.05为最佳值。1%琼脂糖常用作电泳支撑。琼脂糖凝胶可以区分约100碱基对的DNA片段。虽然其分辨率低于聚丙烯酰胺凝胶，但制备简便且分离范围宽。普通琼脂糖凝胶可分离0.2至20 kb的DNA，脉冲电泳可分离高达107碱基对的DNA片段。下表显示了线性DNA对应不同琼脂糖凝胶浓度的最佳分辨率范围。


      然而，RNA倾向于形成二级结构，有时同一片段存在多个不同物种，这会影响其迁移方式。在这种情况下，通常不使用琼脂糖天然凝胶来分析RNA的大小，替代方法包括RNA印迹和变性琼脂糖凝胶电泳，这些方法利用能够破坏二级结构的条件。

琼脂糖凝胶电泳试剂
琼脂糖：可选地不含可检测的DNase/RNase，具有高强度和低背景的优势。
缓冲液：三乙酰乙二胺四醋酸（EDTA）（TAE）或三硼酸酯EDTA（TBE）通常是首选缓冲剂，因为三酸溶液在微碱条件下具有有效缓冲作用，能保持DNA去质子化并在水中溶解。EDTA是一种螯合剂，能使可能损伤被分析DNA的核酸酶失活。
DNA染色：EB、GoldView I/II型染料、GelRed和GelGreen、SYBR绿色、SYBR金和SYBR Safe。

凝胶回收套装：它主要用于从各种琼脂糖凝胶中回收不同长度的DNA，且从凝胶中回收DNA可在15-30分钟内完成，且恢复效率极高。