2D电泳的基本原理是先进行等电聚焦电泳（按照pI分离）然后再进行SDS-PAGE（按照分子大小），经染色得到的电泳图是个二维分布的蛋白质图
2-DE面临的挑战是高分辨率和重复性. 高汾辨率确保蛋白最大程度的分离，高重复性允许进行凝胶间配比（match). 对2-DE而言有3种方法分离蛋白：1）ISO-DALT(isoelectric focus）以O’Farrell’s技术为基础. 第一向应用载体两性电解质（carrier ampholyte,CA），在管胶内建立pH梯度. 随着聚焦时间的延长pH梯度不稳，易产生阳极漂移. 2） NEPHGE(non-equilibrium pH gradient electrophoresis）用于分离碱性蛋白（pH>7.0). 如果聚焦达到平衡状态碱性蛋白会离开凝胶基质而丢失. 因此，在等电区域的迁移须在平衡状态之前完成但很难控制. 3）IPG-DALT发展于80年代早期. 由于固相pH梯度（Immobilized pH gradient,IPG）的出现解決了pH梯度不稳的问题. IPG通过immobiline共价偶联于丙烯酰胺产生固定的pH梯度，克服了IEF的缺点从而达到高度的重复性.
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