الکتروفورز روشی برای جداسازی و تجزیه و تحلیل ماکرومولکول‌ها
مقدمه ای بر الکتروفورز
الکتروفورز تکنیکی است که برای جداسازی ماکرومولکول‌ها در یک مایع یا ژل بر اساس بار، میل ترکیبی و اندازه آنها تحت میدان الکتریکی استفاده می‌شود.
اصل الکتروفورز و انواع آن:
ماکرومولکول های باردار در میدان الکتریکی قرار می گیرند که بر اساس بار خود به سمت قطب منفی یا مثبت حرکت می کنند. اسید نوکلئیک دارای بار منفی است و بنابراین به سمت آند مهاجرت می کند
این تکنیک به دو نوع الکتروفورز اسلب و الکتروفورز مویرگی تقسیم می شود.
انواع الکتروفورز:
الکتروفورز مویرگی
الکتروفورز ژل
الکتروفورز کاغذی
الکتروفورز اسلب
الکتروفورز ناحیه ای
ایمونوالکتروفورز
ایزوالکتروفوکوسینگ
پدیده ای است که در آن ذرات پراکنده در یک سیال حرکت می کنند. الکتروفورز روشی متداول برای جداسازی مواد به دلیل نرخ مهاجرت متفاوت هر ماده است.
پدیده الکتروفورز در کلوئیدها به دلیل باردار بودن ذرات کلوئیدی رخ می دهد و به طور کلی به این دلیل است که ذرات کلوئیدی سطح نسبتاً زیادی دارند و می توانند یون ها را جذب کنند. برخی از ذرات کلوئیدی دارای بار مثبت و برخی دارای بار منفی هستند.به طور کلی، ذرات کلوئیدی هیدروکسیدهای فلزی و اکسیدهای فلزی دارای بار مثبت هستند؛ ذرات کلوئیدی اکسیدهای غیرفلزی و سولفیدهای فلزی دارای بار منفی هستند
کاربرد الکتروفورز
الکتروفورز یکی از ویژگی های مهم کلوئیدها است و کاربردهای گسترده ای دارد. به عنوان مثال، الکتروفورز معمولاً در بیوشیمی برای جداسازی اسیدهای آمینه و پروتئین های مختلف استفاده می شود؛ در پزشکی، الکتروفورز سرم روی کاغذ برای تشخیص بیماری های خاص استفاده می شود؛ آبکاری الکتروفورز استفاده از الکتروفورز برای رسوب یکنواخت رنگ، لاتکس، لاستیک و ذرات دیگر روی قطعات آبکاری شده است.
تکنیک‌های الکتروفورز مورد استفاده در حال حاضر عمدتاً به چندین نوع تقسیم می‌شوند، مانند الکتروفورز رابط متحرک، الکتروفورز با تمرکز هم‌نقطه و الکتروفورز ناحیه. الکتروفورز رابط متحرک عبارت است از قرار دادن مخلوط یونی برای جداسازی در یک انتهای مخزن الکتروفورز. پس از شروع الکتروفورز، ذرات باردار به قطب دیگر منتقل می‌شوند. یون‌هایی که سریع‌ترین سرعت حرکت را دارند به سمت جلو می‌روند و طرف دیگر. یون ها از سرعت الکتروفورز پیروی می کنند و به گونه ای مرتب شده اند که مناطق مختلف را تشکیل دهند
الکتروفورز متمرکز ایزوالکتریک عبارت است از افزودن آمفولیت به مخزن الکتروفورز پر از محلول بافر گرادیان پی اچ زمانی که در محلول بافر کمتر از نقطه ایزوالکتریک خودش باشد، بار مثبت دارد و به سمت الکترود منفی حرکت می کند؛ در بافری بالاتر از خود. نقطه ایزوالکتریک، بار منفی به سمت مثبت حرکت می کند
با توجه به نوع دستگاه تکیه گاه، الکتروفورز ناحیه را می توان به الکتروفورز صفحه ای تقسیم کرد: تکیه گاه به صورت افقی قرار می گیرد که متداول ترین روش الکتروفورز مورد استفاده است؛ الکتروفورز صفحه عمودی: ژل پلی آکریل آمید را می توان به صفحه عمودی تبدیل کرد. الکتروفورز ستونی (لوله ای): ژل های پلی آکریل آمید را می توان در لوله های الکتروفورز مناسب ریخت تا الکتروفورز لوله ای انجام شود. با توجه به تداوم پی اچ الکتروفورز ناحیه را می توان به الکتروفورز پی اچ پیوسته تقسیم کرد: مانند الکتروفورز کاغذ و الکتروفورز فیلم استات سلولز؛ الکتروفورز ناپیوسته: مانند الکتروفورز دیسک ژل پلی آکریل آمید.
الکتروفورز زون کاربردهای وسیعی در تحقیقات زیست پزشکی دارد. با در نظر گرفتن تحقیقات پروتئین به عنوان مثال، الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید می تواند برای شناسایی خلوص پروتئین استفاده شود. الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید هم اثر بار و هم اثر غربال مولکولی دارد که می تواند موادی با اندازه مولکولی یکسان اما تعداد بارهای متفاوت را جدا کند و همچنین می تواند موادی با تعداد بار یکسان اما اندازه های مولکولی متفاوت را جدا کند و قدرت تفکیک آن بسیار زیاد است. بسیار بالاتر از روش کروماتوگرافی عمومی و روش الکتروفورز است و قابلیت تکرار خوب و بدون اثر الکترواسموتیک دارد. برای تعیین وزن مولکولی پروتئین می توان از الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید اس دی اس استفاده کرد.
الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید را می توان برای تعیین کمیت پروتئین استفاده کرد. ژل الکتروفورز شده توسط یک ژل اسکنر اسکن می شود تا نتایج کمی بدست آید. ایمونوالکتروفورز ژل آگارز را می توان برای بررسی خلوص آماده سازی پروتئین، تجزیه و تحلیل ترکیب مخلوط های پروتئینی، مطالعه اینکه آیا آماده سازی آنتی سرم آنتی بادی علیه یک آنتی ژن شناخته شده دارد و آزمایش اینکه آیا دو آنتی ژن یکسان هستند استفاده کرد.
