SDS-PAGE 凝胶配制计算器（分离胶与浓缩胶）
公式与原理
本工具基于 Laemmli 不连续 SDS-PAGE 体系（Laemmli UK, Nature 1970;227:680–685，PMID 5432063）， 是蛋白质电泳和 Western blot 最通用的体系。整块胶由上下两层组成：
- 浓缩胶（Stacking gel）：5% 丙烯酰胺、pH 6.8，把各泳道上样的蛋白压成同一水平的薄层， 再整体进入分离胶。
- 分离胶（Resolving gel）：用户选定的丙烯酰胺百分比、pH 8.8， 按 SDS-蛋白复合物的流体力学半径（也就是分子量）分离。
核心比例
各组分都以占总体积的固定分数配制，终浓度不随总体积改变。
分离胶（总体积 V_r mL，目标浓度 T%）：
30% Acrylamide/Bis (29:1) V_r × T / 30 mL → 终浓度 T%
1.5 M Tris-HCl pH 8.8 V_r × 1/4 mL → 终浓度 0.375 M
10% SDS V_r × 1/100 mL → 终浓度 0.1%
10% APS V_r × 1/100 mL → 终浓度 0.1%
TEMED V_r × 1/2500 mL → 终浓度 0.04%
ddH₂O 余量，补足至 V_r
浓缩胶（总体积 V_s mL，固定 5%）：
30% Acrylamide/Bis (29:1) V_s × 1/6 mL → 终浓度 5%
1.0 M Tris-HCl pH 6.8 V_s × 1/8 mL → 终浓度 0.125 M
10% SDS V_s × 1/100 mL → 终浓度 0.1%
10% APS V_s × 1/100 mL → 终浓度 0.1%
TEMED V_s × 1/1000 mL → 终浓度 0.1%
ddH₂O 余量，补足至 V_s
可以验算：10% 分离胶 10 mL → 30% 丙烯酰胺 3.333 mL、1.5 M Tris 2.500 mL、 10% SDS 0.100 mL、10% APS 0.100 mL、TEMED 4.0 µL、ddH₂O 3.963 mL。 这正是各家手册上那张表的数值（手册通常把 TEMED 并进水里取整，所以水写作 4.0 mL）。 本工具用的就是上面这几条式子，你可以拿手头的配胶表对一遍。
分离胶百分比参考
| 目标蛋白分子量 | 推荐 % |
|---|---|
| > 100 kDa（EGFR 170 kDa、骨架蛋白） | 6–8% |
| 40–100 kDa（p53 53 kDa、HSP70） | 8–10% |
| 20–80 kDa（β-actin 42 kDa、GAPDH 37 kDa） | 10–12% |
| 10–40 kDa（细胞因子、组蛋白） | 12–15% |
适用边界
- 只支持单一浓度分离胶，不适用于梯度胶（4–20% 那种）。 梯度胶要同时配高低两份胶液、用梯度混合仪在灌胶时实时混合，规律完全不同。
- 储液浓度固定为 30% Acrylamide/Bis (29:1)、1.5 M Tris pH 8.8、1.0 M Tris pH 6.8、 10% SDS、10% APS。实验室储液浓度不同的话按比例换算即可，终浓度不变。
- 丙烯酰胺百分比只接受 6–18%：低于 6% 凝胶脆弱易碎，高于 18% 配制困难。 超出这个范围工具会拒绝出结果，而不是给一个配不出来的数。
- 浓缩胶固定 5%，是 Laemmli 体系的标准设置。需要 3–4% 浓缩胶 （分析超大分子量复合物）的话得自己改比例。
常见错误
- APS 用了放久的旧液。10% APS 水溶液室温存放数日后失活， 配出的胶偏软甚至完全不聚合，而且不会报任何错。 临用前现配，或者新配后分装成 100–200 µL 小管冻存 −20 °C，每管一次性用掉。
- 分离胶表面暴露在空气里。丙烯酰胺聚合是自由基链式反应，氧气是有效抑制剂， 表面会形成一层软胶，浓缩胶与分离胶的界面因此模糊。 灌完分离胶立刻用细吸头在液面覆约 200 µL 水饱和异丙醇，聚合完再倾掉。
- 把「总用量」填成了「每块体积」。本工具是拿每块体积乘以块数得到预混总量的， 如果直接填总量，结果会再乘一次块数。
安全提示
未聚合的丙烯酰胺单体是神经毒素，并被 IARC 列为第 2A 类（很可能对人类致癌）， 见 IARC 专论第 60 卷。操作液体丙烯酰胺务必戴手套、在通风处进行； 已聚合的凝胶毒性大幅降低，但废胶仍按实验室规定处理。
相关工具
常见问题
为什么分离胶 pH 8.8、浓缩胶 pH 6.8？
这是 Laemmli 不连续缓冲液体系的核心机制。甘氨酸在 pH 6.8 的浓缩胶里以非离子态为主、迁移缓慢，在各泳道蛋白与运行前沿之间形成低电导区，把蛋白压缩成同一水平的薄层；进入 pH 8.8 的分离胶后甘氨酸充分离子化、迁移速度超过 SDS-蛋白复合物，栈效应消失，蛋白开始按分子量分离。
应该选多少百分比的丙烯酰胺？
粗略参考：6–8% 适合 >100 kDa 的大蛋白（EGFR 170 kDa、肌球蛋白）；8–10% 适合 40–100 kDa；10–12% 是最常用区间，覆盖 β-actin（42 kDa）、GAPDH（37 kDa）、p53（53 kDa）这类常见内参与目的蛋白；12–15% 适合 10–40 kDa 的小蛋白。不确定就先跑 10%。
APS 为什么要现配或冻存？
过硫酸铵水溶液的自由基引发能力衰减较快，室温放置数日后失活，配出的胶偏软甚至不聚合。麻烦之处在于它**不会报错**——胶看着配好了，跑起来才发现不对。临用前现配 10% 溶液，或者新配后分装成 100–200 µL 小管冻存 −20 °C，每管一次性用掉，避免反复冻融。
浓缩胶的 TEMED 为什么比分离胶多？
浓缩胶体积小、样品孔狭窄，需要快速聚合定型；分离胶体积大，慢一点反而有利于气泡逸出、胶体均一。两者 TEMED 终浓度分别是 0.1%（浓缩）和 0.04%（分离），正好差 2.5 倍。
可以用这个工具配梯度胶（比如 4–20%）吗？
不能。梯度胶要同时配制高低两份单一浓度的胶液，靠梯度混合仪在灌胶过程中实时混合，体积与各组分比例的规律和单一浓度胶完全不同，本工具不支持这个场景。
百分比填 20% 为什么算不出来？
工具只接受 6–18%：低于 6% 凝胶脆弱到几乎没法从玻璃板上完整揭下来，高于 18% 则很难灌得均匀。超出范围时工具直接拒绝，而不是给你一个配不出来的数——给了反而更糟。