对于小规模筛选或常规纯化，使用市售的预装层析柱非常方便。而对于特定介质或规格需求，实验室也可以利用空柱管和筛板自行装填小型预装柱。这种自制柱提供了极大的灵活性，允许研究人员快速测试不同介质，且成本较低，特别适合方法开发阶段。蛋白质，尤其是微量蛋白，在纯化过程中可能因非特异性吸附而损失在容器壁、滤膜或...

单克隆抗体的生产已经发展出高度成熟的平台化纯化工艺。其关键是蛋白质A亲和层析。蛋白质A能高特异性、高亲和力地结合大多数IgG的Fc区域，使得从细胞培养上清液中一步捕获抗体达到极高的纯度（>95%）。随后，为了去除残留的宿主细胞蛋白、DNA、聚合体、浸出的蛋白质A以及可能的内病毒，通常会跟进一个或多个...

细胞破碎后，混合物中包含可溶性蛋白质、核酸、细胞器碎片及完整的细胞壁等不溶物。离心是分离这些组分较常用且高效的方法。通过施加强大的离心力，密度较大的颗粒（如细胞碎片、细胞核）会快速沉降形成沉淀，而可溶性蛋白质则保留在上清液中。差速离心通过一系列递增的离心力，可初步分离不同大小的细胞器。而密度梯度离心...

虽然电泳（如SDS-PAGE， 等电聚焦， 天然PAGE）主要用于分析，但它们也可用于小规模的制备或特殊用途的纯化。制备型电泳可以在非变性条件下分离蛋白质，用于后续的活性研究或抗原制备。电洗脱是从凝胶切片中回收蛋白质的常用方法。更高级的系统，如制备型等电聚焦或连续流动电泳，可以处理更大体积的样品。然...

混合模式层析的固定相配体设计为能够同时通过两种或多种不同的相互作用机制与蛋白质结合，例如静电相互作用与疏水相互作用的结合，或氢键与π-π相互作用的结合。这种多重作用机制使得其选择性不同于传统的IEX或HIC，往往能分离用传统方法难以分开的蛋白质。它可以在高盐条件下结合带电荷的蛋白质，这打破了传统IE...

层析是现代蛋白质纯化的关键技术，其提供了基于不同物理化学性质进行高分辨率分离的能力。所有层析系统都包含两个基本相：固定相和流动相。固定相通常是一种被填充在柱子里的基质（树脂），其表面经过化学修饰，具有特定的功能基团。流动相是携带样品并流经柱子的液体。当蛋白质混合物在流动相的推动下通过层析柱时，由于不...

膜蛋白嵌于脂质双分子层中，具有疏水表面，使其在水溶液中极易聚集和沉淀，纯化难度远大于可溶性蛋白。关键技术在于使用温和的去垢剂（如DDM、Triton X-100）将其从膜中“溶解”出来，并在整个纯化过程中维持去垢剂胶束的存在，以模拟其天然脂环境，保持其结构和功能。亲和标签策略在此同样适用，但缓冲液配...

动态光散射是一种快速、无损的技术，用于测量溶液中蛋白质或纳米颗粒的流体力学半径分布。在蛋白质纯化中，DLS主要用于：1）评估样品的单分散性，一个狭窄的峰表明样品均一，是结晶和结构研究的理想状态；一个宽峰或多个峰则表明存在聚合体或降解产物；2）监测蛋白质的稳定性，通过在不同条件下（温度、时间）测量粒径...

在现代自动化纯化系统中，集成多种在线检测器可以实时监控纯化进程。除了基本的紫外检测器，还包括在线电导率仪监测盐浓度、在线pH计监测酸碱度，甚至在线光散射和DLS检测器，能够实时判断样品单分散性和检测聚集体形成，为过程控制和决策提供即时数据支持。纯化后的蛋白质需要妥善储存以维持其长期稳定性。关键考虑因...

蛋白分离纯化是生物工程领域的主要技术之一，其目标是从复杂生物样本中提取目标蛋白并去除杂质，获得高纯度、高活性的产物。生物样本来源很广，包括微生物发酵液、动植物组织匀浆、细胞培养上清等，这些样本中除目标蛋白外，还含有核酸、多糖、脂质、杂蛋白等多种杂质，给分离纯化带来挑战。该技术不仅为蛋白质结构与功能研...

快速蛋白质液相色谱系统是专为蛋白质纯化设计的自动化液相色谱系统。与传统重力流或中压系统相比，FPLC采用生物相容性的惰性流路、精密的输液泵和在线紫外检测器，能够实现高分辨率、高重复性且自动化的层析分离。其可控的流速和精确的梯度形成能力，使其成为从实验室探索到中试生产规模蛋白质纯化的理想工具。在开发一...

对于小规模筛选或常规纯化，使用市售的预装层析柱非常方便。而对于特定介质或规格需求，实验室也可以利用空柱管和筛板自行装填小型预装柱。这种自制柱提供了极大的灵活性，允许研究人员快速测试不同介质，且成本较低，特别适合方法开发阶段。蛋白质，尤其是微量蛋白，在纯化过程中可能因非特异性吸附而损失在容器壁、滤膜或...

动态光散射是一种快速、无损的技术，用于测量溶液中蛋白质或纳米颗粒的流体力学半径分布。在蛋白质纯化中，DLS主要用于：1）评估样品的单分散性，一个狭窄的峰表明样品均一，是结晶和结构研究的理想状态；一个宽峰或多个峰则表明存在聚合体或降解产物；2）监测蛋白质的稳定性，通过在不同条件下（温度、时间）测量粒径...

表面等离子共振技术是一种无需标记的实时分析生物分子相互作用的强大技术。它将一种相互作用物固定于芯片表面，使另一种相互作用物流过芯片，SPR能实时检测结合和解离过程，从而精确测定动力学参数。在蛋白质纯化领域，它不仅用于表征纯化后蛋白质与配体的亲和力，还可用于筛选比较好的纯化条件。质谱技术已成为蛋白质纯...

在获得澄清的细胞提取液后，第一步纯化（常称为粗提或富集）常采用沉淀法。其原理是通过改变溶液条件，大幅降低目标蛋白（或杂蛋白）的溶解度，使其选择性沉淀，从而实现与大量杂质的快速分离。经典的方法是硫酸铵沉淀，通过加入高浓度的硫酸铵，与水分子竞争蛋白质表面的水合层，暴露出疏水区域，导致蛋白质因疏水相互作用...

样本预处理是蛋白分离纯化的首要步骤，直接影响后续纯化效果。对于固体生物样本如动植物组织，需先通过机械破碎（匀浆、研磨）或酶解（胰蛋白酶、溶菌酶）方式破坏细胞壁与细胞膜，释放胞内蛋白。液体样本如发酵液则需进行离心或过滤处理，去除细胞碎片、沉淀等固体杂质。预处理阶段还需加入蛋白酶抑制剂（如PMSF、ED...

膜蛋白嵌于脂质双分子层中，具有疏水表面，使其在水溶液中极易聚集和沉淀，纯化难度远大于可溶性蛋白。关键技术在于使用温和的去垢剂（如DDM、Triton X-100）将其从膜中“溶解”出来，并在整个纯化过程中维持去垢剂胶束的存在，以模拟其天然脂环境，保持其结构和功能。亲和标签策略在此同样适用，但缓冲液配...

膜蛋白嵌于脂质双分子层中，具有疏水表面，使其在水溶液中极易聚集和沉淀，纯化难度远大于可溶性蛋白。关键技术在于使用温和的去垢剂（如DDM、Triton X-100）将其从膜中“溶解”出来，并在整个纯化过程中维持去垢剂胶束的存在，以模拟其天然脂环境，保持其结构和功能。亲和标签策略在此同样适用，但缓冲液配...

亲和色谱中，配体与蛋白的亲和力优化可提高目标蛋白的回收率。疏水作用色谱中，蛋白的二级结构影响其疏水特性，可通过结构分析优化分离。电泳技术中的变性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳结合测序可用于基因突变检测。等电聚焦电泳可用于研究蛋白在不同细胞分化阶段的等电点变化。双向电泳可用于比较不同药物处理后细胞的蛋白表达差...

超滤在蛋白脱盐和缓冲液置换方面具有重要应用，能快速改变蛋白溶液的离子环境。免疫亲和色谱可用于抗体的纯化，通过与抗原的特异性结合实现抗体的高效分离。金属离子亲和色谱可用于蛋白的复性，在合适条件下帮助变性蛋白恢复活性。尺寸排阻色谱可用于分离蛋白与核酸等生物大分子的复合物。离子交换色谱可用于调节蛋白溶液的...

在工业生产中，蛋白分离纯化不仅要求高效率，还需兼顾成本控制。大规模生产中常用的方法包括超滤、连续流色谱和逆流色谱等。特别是在生物制药领域，用于生产抗体药物和酶制剂的纯化工艺需要满足严格的质量标准，例如美国FDA和欧洲EMA的规定。此外，工业规模的纯化设备需要具备高稳定性和可重复性，以确保产品批次间的...

透析则是基于小分子能透过半透膜，而蛋白等大分子不能透过的原理。它可以去除蛋白溶液中的小分子杂质，如盐离子、缓冲剂等，进一步纯化蛋白样品。离子交换色谱是依据蛋白表面电荷差异进行分离的方法。带有不同电荷的蛋白会与离子交换树脂上的相反电荷基团结合，通过改变洗脱液的离子强度和pH值，可依次将不同蛋白洗脱下来...

电泳技术中的变性梯度凝胶电泳可用于检测基因的突变，基于蛋白迁移率的变化。等电聚焦电泳可用于制备特定等电点的蛋白样品，满足特殊实验需求。双向电泳可用于大规模蛋白质组学研究，构建细胞或组织的蛋白表达图谱。超滤在蛋白浓缩时要监控蛋白浓度和回收率，确保操作的准确性。免疫亲和色谱可用于从血清等复杂生物样品中纯...

物理分离法利用蛋白质分子大小、密度等物理特性差异实现分离。透析通过半透膜截留大分子蛋白质，允许小分子杂质（如盐、代谢物）透出，常用于缓冲液置换；超滤法依赖压力驱动，使蛋白质溶液通过特定截留分子量的膜，实现浓缩与初步纯化，适用于大规模制备；离心技术则通过高速旋转产生的离心力，按密度差异分离细胞碎片、沉...

亲和色谱中，配体与蛋白的亲和力优化可提高目标蛋白的回收率。疏水作用色谱中，蛋白的二级结构影响其疏水特性，可通过结构分析优化分离。电泳技术中的变性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳结合测序可用于基因突变检测。等电聚焦电泳可用于研究蛋白在不同细胞分化阶段的等电点变化。双向电泳可用于比较不同药物处理后细胞的蛋白表达差...

亲和色谱中的配体选择多样，如生物素-抗生物素蛋白系统、糖蛋白与凝集素系统等，可根据目标蛋白的特性进行优化选择。疏水作用色谱中，不同的疏水介质和盐浓度梯度可调整，以适应不同疏水特性蛋白的分离需求。电泳技术中的SDS-PAGE可用于测定蛋白的分子量，结合考马斯亮蓝等染色方法，清晰显示蛋白条带。等电聚焦电...

等电聚焦电泳可用于研究蛋白在不同环境应激下的等电点变化。双向电泳可用于构建组织特异性的蛋白相互作用网络。超滤在蛋白溶液的浓缩过程中要注意防止蛋白的氧化和降解。免疫亲和色谱可用于从植物细胞提取物中纯化目标蛋白，用于植物基因功能研究。金属离子亲和色谱可用于蛋白的金属离子亲和标记，用于荧光成像分析。尺寸排...

天然蛋白纯化面临样品复杂性高、结构敏感的挑战，需依赖多种技术协同。例如，从血清中纯化免疫球蛋白时，需结合盐析、离子交换及亲和层析（如Protein A/G柱）逐步去除白蛋白、转铁蛋白等杂质；而重组蛋白纯化则更注重规模化与效率，常用包涵体溶解、复性及标签纯化流程。对于包涵体蛋白，需通过尿素或盐酸胍变性...

疏水作用色谱中，蛋白的氨基酸序列和修饰影响其疏水特性，可通过基因工程优化分离。电泳技术中的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结合蛋白质测序技术可用于蛋白的一级结构分析。等电聚焦电泳可用于研究蛋白在不同细胞周期阶段的等电点变化。双向电泳可用于比较不同组织和正常组织的蛋白表达差异。超滤在蛋白浓缩时可采用连续切向流超...

层析技术通过固定相与流动相中蛋白质的相互作用实现分离。凝胶过滤层析（分子筛）依据分子大小差异，大分子蛋白质直接流出，小分子进入凝胶孔隙后延迟流出，适用于初步纯化及脱盐；离子交换层析利用蛋白质表面电荷差异，通过调节pH及离子强度实现吸附与洗脱，阴离子交换剂（如DEAE-纤维素）吸附带负电蛋白质，阳离子...