生物分子分离是分子生物学、生物化学等领域的核心实验技术，电泳技术因操作简便、分离效能高而成为该领域的主流方法。电泳过程中，电源的稳定性、输出模式的灵活性直接影响分离效果的重复性与准确性。电脑三恒多用电泳仪电源DYY-6D具备恒压、恒流、恒功率三种输出模式，且拥有精准的参数调控与智能保护功能，可适配琼脂糖电泳、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、等电聚焦电泳等多种实验场景。
本方案旨在针对不同类型生物分子（核酸、蛋白质）的分离需求，优化DYY-6D的运行参数，明确其在不同实验条件下的效能优势，为科研人员提供标准化的应用参考，提升实验效率与结果可靠性。
二、方案核心目标
- 建立DYY-6D电源在琼脂糖电泳分离核酸（DNA）、SDS-PAGE分离蛋白质中的标准化操作流程；
- 探究不同输出模式（恒压、恒流、恒功率）及参数设置对分离效果的影响，筛选最优参数组合；
- 量化评估DYY-6D电源的分离效能、稳定性及重复性，为其在科研实验中的推广应用提供数据支撑。
三、实验材料与仪器
3.1 实验材料
- 核酸样本：λ-DNA/Hind Ⅲ酶切 Marker（片段大小：23130 bp、9416 bp、6557 bp、4361 bp、2322 bp、2027 bp、564 bp、125 bp），提取的小鼠肝脏基因组DNA；
- 蛋白质样本：标准蛋白质Marker（分子量：116.0 kDa、66.2 kDa、45.0 kDa、35.0 kDa、25.0 kDa、18.4 kDa、14.4 kDa），纯化的牛血清白蛋白（BSA）；
- 电泳试剂：琼脂糖、Tris、硼酸、EDTA（TAE电泳缓冲液组分），丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、SDS、过硫酸铵、TEMED（SDS-PAGE凝胶组分），溴酚蓝、二甲苯青、甘油（上样缓冲液组分），考马斯亮蓝R-250、硝酸银（染色试剂）；
- 其他：去离子水、移液器吸头、离心管、电泳槽（与DYY-6D适配）。
3.2 实验仪器
- 核心仪器：电脑三恒多用电泳仪电源DYY-6D（北京六一生物科技有限公司，输出范围：电压0-600 V，电流0-600 mA，功率0-300 W）；
- 辅助仪器：水平琼脂糖电泳槽（DYCP-31BN）、垂直聚丙烯酰胺电泳槽（DYCZ-24DN）、凝胶成像系统（Bio-Rad ChemiDoc XRS+）、电子天平（梅特勒AL204）、移液器（Eppendorf Research Plus）、恒温水浴锅（HH-S4）。
四、方案详情与实验设计
4.1 基于DYY-6D的核酸琼脂糖电泳方案
4.1.1 实验分组与参数设置
以TAE缓冲液（50×浓缩液稀释至1×）为电泳缓冲体系，制备1.0%琼脂糖凝胶（含0.5 μg/mL EB）。取λ-DNA Marker及小鼠基因组DNA各5 μL，与1 μL上样缓冲液混合后上样，每组设置3个平行重复。根据DYY-6D的输出模式设置3组实验：
- 组1（恒压模式）：电压50 V、75 V、100 V，电泳时间40 min；
- 组2（恒流模式）：电流30 mA、50 mA、70 mA，电泳时间40 min；
- 组3（恒功率模式）：功率15 W、25 W、35 W，电泳时间40 min。
4.1.2 检测指标
电泳结束后，通过凝胶成像系统扫描凝胶，使用Image J软件分析：① 各DNA片段的迁移距离；② 条带清晰度（以信噪比SNR表示，SNR=条带灰度值/背景灰度值）；③ 条带对称性（以条带宽度变异系数CV表示，CV=标准差/平均值）。
4.2 基于DYY-6D的蛋白质SDS-PAGE电泳方案
4.2.1 实验分组与参数设置
制备分离胶（12%）与浓缩胶（5%），以Tris-甘氨酸电泳缓冲液（1×）为体系。取蛋白质Marker及BSA样本（浓度2 mg/mL）各10 μL，与2 μL 5×上样缓冲液混合，沸水浴变性5 min后上样，每组3个平行重复。设置3组实验探究DYY-6D参数影响：
- 浓缩胶阶段：统一采用恒压80 V，电泳至溴酚蓝进入分离胶（约20 min）；
- 分离胶阶段：组A（恒压）100 V、120 V；组B（恒流）20 mA、30 mA；组C（恒功率）10 W、15 W，均电泳至溴酚蓝到达凝胶底部。
4.2.2 检测指标
凝胶经考马斯亮蓝R-250染色、脱色后，通过凝胶成像系统分析：① 各蛋白质条带的迁移率（迁移距离/凝胶长度）；② 条带分辨率（相邻条带中心距离/两条带平均宽度）；③ BSA条带的灰度值（反映蛋白质定量准确性）。
五、实验结果与数据分析
5.1 核酸琼脂糖电泳结果
5.1.1 不同模式对DNA分离的影响
恒压模式下，电压75 V时分离效果最优：λ-DNA Marker各片段（23130 bp至125 bp）均清晰可辨，小鼠基因组DNA呈现完整的弥散条带无拖尾。当电压升至100 V时，小分子片段（125 bp、564 bp）出现迁移过快导致的条带模糊；电压降至50 V时，大分子片段（23130 bp、9416 bp）迁移距离过短，条带重叠。
恒流模式中，50 mA时条带信噪比最高（平均SNR=8.2），显著高于30 mA（SNR=5.6）和70 mA（SNR=4.9）；70 mA时因电流过大导致凝胶发热，出现条带扭曲（CV=18.3%）。恒功率模式下，25 W时DNA片段分离度最佳，相邻片段（2027 bp与2322 bp）分辨率达1.2，优于15 W（0.8）和35 W（0.7）。
5.1.2 重复性验证结果
以75 V恒压模式重复实验5次，各DNA片段迁移距离的变异系数均小于3%（表1），表明DYY-6D电源输出稳定，实验重复性良好。
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DNA片段大小（bp）
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平均迁移距离（mm）
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标准差（mm）
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变异系数（%）
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23130
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8.2
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0.21
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2.56
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6557
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15.6
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0.38
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2.44
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2027
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28.9
|
0.72
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2.49
|
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125
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42.3
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1.01
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2.39
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5.2 蛋白质SDS-PAGE电泳结果
5.2.1 分离胶阶段参数优化结果
分离胶阶段采用120 V恒压时，蛋白质分离效果最佳：标准Marker中14.4 kDa至116.0 kDa的条带均清晰锐利，BSA条带对称性良好（CV=5.2%）。100 V恒压时，大分子蛋白质（116.0 kDa、66.2 kDa）迁移缓慢，电泳时间延长至90 min（较120 V增加30 min）；30 mA恒流时，凝胶局部温度升高至42℃，导致小分子蛋白质条带扩散（分辨率=0.6）；15 W恒功率时，BSA条带灰度值与标准曲线的拟合度最高（R²=0.992），定量误差小于4%。
5.2.2 不同模式效能对比
综合电泳时间、分离效果及定量准确性，DYY-6D在蛋白质电泳中的最优模式为“浓缩胶80 V恒压+分离胶120 V恒压”，该模式下的各项指标均优于恒流和恒功率模式（表2）。
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模式组合
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电泳总时间（min）
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平均分辨率
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BSA定量误差（%）
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80 V恒压+120 V恒压
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60
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1.1
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3.8
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80 V恒压+30 mA恒流
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75
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0.8
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6.2
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80 V恒压+15 W恒功率
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70
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0.9
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5.5
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5.3 DYY-6D电源核心优势验证
实验过程中，DYY-6D的“三恒”模式切换响应时间小于1 s，电压/电流波动幅度均小于±0.5%，远优于普通电源（波动幅度±2%）。当电泳槽出现漏液导致负载异常时，电源自动触发过载保护（响应时间0.3 s），避免仪器损坏与实验事故，体现出良好的安全性与可靠性。
六、方案优化建议与应用拓展
6.1 不同场景最优参数总结
- 小片段DNA（＜1000 bp）分离：恒压80-90 V，电泳30-35 min；
- 大片段DNA（＞10000 bp）分离：恒流40-50 mA，电泳50-60 min；
- 常规蛋白质分离（10-120 kDa）：浓缩胶80 V恒压+分离胶120 V恒压；
- 低丰度蛋白质定量：浓缩胶80 V恒压+分离胶15 W恒功率。
6.2 应用拓展方向
结合DYY-6D的高稳定性与宽参数范围，可拓展至：① 双向电泳中第一向等电聚焦的电压梯度调控；② 琼脂糖凝胶电泳回收DNA的精准断电控制（减少片段降解）；③ 高通量电泳实验中的多通道同步输出（适配多槽电泳仪）。
七、结论
电脑三恒多用电泳仪电源DYY-6D通过恒压、恒流、恒功率的灵活切换与精准调控，可满足不同生物分子的分离需求。在核酸电泳中，75 V恒压模式可实现各片段的清晰分离与高重复性；在蛋白质电泳中，“浓缩胶80 V恒压+分离胶120 V恒压”的组合模式兼具高效性与定量准确性。其稳定的输出性能、快速的保护响应及广泛的参数适配性，使其成为分子生物学实验中的核心支撑仪器，为科研实验的标准化与高效化提供了可靠保障。
