什麼是SDS-PAGE?
SDS-PAGE（全名為 Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis，即十二烷基硫酸鈉-聚丙烯醯胺凝膠電泳）是一種在分子生物學和生物化學中極為常用的實驗技術。該技術由 Ulrich K. Laemmli 開發，主要目的是根據蛋白質的「分子量大小」來精確分離蛋白質，適用的分子量範圍大約落在 5 至 250 kDa 之間。
以下為 SDS-PAGE 的核心原理、主要步驟與常見應用簡述：
1. 核心原理
正常狀態下的蛋白質具有不同的三維結構與淨電荷，這會影響它們在電場中的移動速度。SDS-PAGE 透過添加特定化學物質來消除這些變數，使蛋白質的移動距離只與其「質量（大小）」有關。
- SDS（十二烷基硫酸鈉）的作用：SDS 是一種陰離子清潔劑，它能與蛋白質的疏水區域結合，破壞其三維結構並使蛋白質變性。更重要的是，SDS 大量附著在蛋白質上後會掩蓋其原有電荷，使所有蛋白質都帶有淨負電荷，並賦予它們幾乎一致的「電荷/質量比」。
- 還原劑的作用：通常會在樣本中加入 β-巰基乙醇 (β-mercaptoethanol) 或 DTT 等還原劑來打破蛋白質分子內的雙硫鍵，確保蛋白質結構完全解開成為線性狀態。
- 分子篩效應：在施加電場後，帶負電的蛋白質分子會朝正極（陽極）移動。聚丙烯醯胺凝膠的基質在此發揮「篩子」的作用：較小的蛋白質能輕易穿過凝膠孔隙，移動速度較快；而較大的蛋白質則容易受到阻礙，移動速度較慢。
2. 基本操作步驟
- 凝膠製備：通常採用不連續凝膠系統，包含上層的「濃縮膠 (Stacking gel)」與下層的「分離膠 (Separating gel, Resolving gel)」，這種 pH 值與孔徑的差異可以讓蛋白質在進入分離階段前先被濃縮成一條極細的帶狀，從而提高分離解析度。
- 樣本製備：將蛋白質樣本加入含有 SDS 與還原劑的樣本緩衝液中，並進行加熱（例如 95°C 煮 5 分鐘），使蛋白質完全變性。
- 進行電泳：將變性的樣本與已知分子量的標準品（Marker）載入凝膠孔洞中，然後施加電壓（如 100-200 V）開始跑膠，直到指示染劑抵達凝膠底部。
- 顯色與分析：電泳結束後，蛋白質會依大小分佈於凝膠不同位置。此時可使用考馬斯亮藍 (Coomassie Brilliant Blue) 或靈敏度更高的銀染 (Silver staining) 等染劑使蛋白質顯色，以肉眼或掃描儀觀察帶狀圖譜。
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KIT 內容物:
- 1X Stacking Gel Buffer 60mL
- 1X Resolving Gel Buffer 250mL
- 10X TG (Running buffer) 1L
- 由於APS (Ammonium Persulfate) 新鮮配製效果較佳，Kit內未包含
訂購資訊:
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詳細操作步驟說明
1. 準備階段 (Preparation)
- 確認電泳玻片已正確清潔並安裝於 Casting Frame（灌膠架）中，底部緊貼密封墊以防漏液。
- 準備好兩份緩衝液：
- 燒杯 A：1X Stacking Gel Buffer（濃縮膠緩衝液）。
- 燒杯 B：1X Resolving Gel Buffer（分離膠緩衝液）。
2. 引發聚合反應 (Initiation)
- 使用微量移液管（Pipette）吸取適量 APS（過硫酸銨）。
- 將黃色 Tip 內的 APS 分別加入燒杯 A 與燒杯 B 中。
- 注意：加入 APS 後，聚合反應即開始，請輕微晃動燒杯確保混合均勻，並儘速進行下一步驟。
3. 灌注分離膠 (Casting Resolving Gel)
- 先將燒杯 B（Resolving Gel）的混合液倒入玻片間隙中。
- 灌注高度約至玻片的 70% 至 80% 處，預留上方空間給Stacking gel。
4. 灌注濃縮膠與插梳 (Casting Stacking Gel & Combing)
- 將燒杯 A（Stacking Gel）的混合液直接灌注於分離膠之上，直到液面到達短玻片頂緣。
- 立即插入 Comb（齒梳），確保齒梳下方無氣泡殘留。
5. 凝膠固化 (Polymerization)
- 靜置約 15 至 30 分鐘，待膠體完全聚合固化後，即可移除齒梳並開始電泳實驗。
核心原理備註
此系統利用了 TEMED 與 APS 產生的自由基引發 Acrylamide（丙烯醯胺）單體的聚合。由於InstantGoal Fastcast Gel Buffer Kit產品為 1X 預混液，使用者僅需控制最後的引發步驟，大幅降低了配製誤差。
產品三: 4X Gel Buffers
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訂購資訊:
- GB-4X001 4X Stacking Gel Buffer 500mL
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SDS-PAGE 常見應用
SDS-PAGE 技術操作相對簡單且成本較低，在蛋白質分析上具有不可取代的地位。
- 測定分子量：透過比較未知蛋白質與已知分子量標準品（Marker）在凝膠中的移動距離，可以精確估算未知蛋白質的分子量。
- 檢查蛋白質純度與表現量：可快速分析萃取液或純化過程中的蛋白質混合物。
- 西方墨點法 (Western Blot) 前置步驟：分離後的蛋白質可轉移至膜上，進一步利用抗體進行特定蛋白質的免疫偵測或轉譯後修飾分析。
- 質譜分析前處理：常作為蛋白質質譜分析（Mass spectrometry）前分離純化樣本的步驟。
- 臨床醫學診斷：在醫學上可用於 HIV 檢測（將 HIV 蛋白質分離後進行西方墨點法檢驗），或用於評估尿液中特定蛋白質以檢測蛋白尿。