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离子交换层析（IEX）基于特定pH下的净电荷差异分离生物分子。蛋白电荷取决于可电离氨基酸侧链基团的数量和类型。每个蛋白具有等电点（pI），即负电荷和正电荷的总数为零的pH。在低于蛋白pI的缓冲溶液中，蛋白带正电并将结合阳离子交换树脂的带负电荷的官能团。在高于蛋白pI的缓冲液中，蛋白是带负电荷的，并且将结合阴离子交换树脂的带正电荷的官能团。原则上，蛋白可以结合阳离子或阴离子交换树脂，但在实践中，蛋白质仅在窄pH范围内稳定，并且树脂的选择取决于蛋白质的pH稳定性。
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