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非變性凝膠電泳，也稱為天然凝膠電泳，與非變性凝膠電泳最大的區別就在于蛋白在電泳過程中和電泳后都不會變性。最主要的有以下幾點：
1. 凝膠的配置中非變性凝膠不能加入SDS，而變性凝膠的有SDS。
2. 電泳載樣緩沖液中非變性凝膠的不僅沒有SDS，也沒有巰基乙醇。
3. 在非變性凝膠中蛋白質的分離取決于它所帶的電荷以及分子大小，不像SDS-PAGE電泳中蛋白質分離只與其分子量有關。
4. 非變性凝膠電泳中，酸性蛋白和堿性蛋白的分離是完全不同的，不像SDS-PAGE中所有蛋白都朝正極泳動。非變性凝膠電泳中堿性蛋白通常是在微酸性環境下進行，蛋白帶正電荷，需要將陰極和陽極倒置才可以電泳。
5. 因為是非變性凝膠電泳，所有的電泳時候電流不能太大，以免電泳時產生的熱量太多導致蛋白變性，而且步驟都要在0-4度的條件下進行，這樣才可以保持蛋白質的活性，也可以降低蛋白質的水解作用。這點跟變性電泳也不一樣。
所以與SDS-PAGE電泳相比，非變性凝膠大大降低了蛋白質變性發生的機率。 | 
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