در مطلب قبلی در مورد PCR صحبت کردیم. در این مطلب از دایا اکسیر که می توانید به راحتی خرید آنلاین مواد شیمیایی آزمایشگاهی را انجام دهید، موضوع الکتروفورز را مورد بررسی و بحث قرار می دهیم.
فهرست مطالبی که در ادامه به آنها پرداخته شده است:
الکتروفورز چیست؟
یکی از تکنیک های فوق العاده در آنالیز و جداسازی مولکول ها از جمله: پروتئین ها، پپتیدها، آمینواسیدها، اسیدهای نوکلئیک، نوکلئوزیها ، اسیدهای آلی و غیره می باشد که با دارا بودن ویژگی هایی چون: قابلیت تفکیک زمانی و مکانی، تفکیک و تعیین پروتئین ها، آسان بودن روش انجام کار، مقرون به صرفه بودن و به دست آوردن اطلاعات کامل و ارزشمند از طریق الکتروفورز دوبعدی، آن را نسب به دیگر روش ها خاص کرده است.
روش کار در الکتروفورز به این صورت است که نمونه هایی که دارای بار الکتریکی هستند را تحت تاثیر یک میدان الکتریکی قرار داده تا از میان شبکه های پرمنفذ با توجه به عواملی مانند بار الکتریکی یون خالص، اندازه و شکل، شدت میدان الکتریکی، خواص محیط پایه و دمای محیط الکتروفورزی، حرکت کنند.
پس به طور کلی برای استفاده ازاین روش، یک مخلوط مولکولی را بر روی یک شبکه پرمنفذ پوشیده شده از یک محلول، قرار می دهیم. با اعمال اختلاف پتانسیل در دو سر این شبکه، مولکول های نمونه با سرعت های متفاوت به حرکت در
می آیند و در نتیجه مولکول های مختلف پروتئینی نمونه به صورت گروه های مجاز در قسمت های مختلف شبکه به نمایش در می آیند.
یک دستگاه الکتروفورز از چه بخش هایی تشکیل شده است؟
- دو تانک بافر
- الکترودها
- یک صفحه پوشاننده برای جلوگیری از تبخیر
- سیستمی جهت تامین جریان الکتریکی
- بافر
این نکته هم بدانید که یک ماده ای به نام ژل در بین دو محفظه بافری قرار میگیرد که تنها واسطه عبور جریان الکتریسیته در بین این دو محفظه است.
در فایل صوتی زیر می توانید خلاصه ای از مطلب را گوش دهید ، کلیک کنید :
انواع روش های الکتروفورز
پدر الکتروفورز Arne Tiselius می باشد که در سال ۱۹۴۸ موفق به کسب جایزه نوبل شد و توانست محلول های پروتئینی را به وسیله الکتروفورز بدون مرز خود در یک تیوب U شکل پوشانده شده از بافر، مورد آزمایش قرار دهد اما به دلیل مشکلاتی که داشت، تغییراتی در عملکرد آن به وجود آمد و از فیلترهای کاغذی و استات سلولز استفاده شد تا اینکه این نوع، به دلیل ظرفیت محدود و وضوح پایین مواد جای خود را به ژل ها داد. پس با این حساب، روش های الکتروفورز براساس نوع محیط پایه و مواد شیمیایی و اینکه در سطح افقی انجام میگیرد یا عمودی به موارد زیر تقسیم میشود:
-
الکتروفورز ژل آگاروز افقی
آگاروز، پلی ساکاریدی می باشد که از یک نوع خاص جلبک دریای قرمز به دست می آید و با دادن گرما و سپس سرد کردن آن به یک جامد شبکه ای با منفذهای نسبتا بزرگ برای جداسازی اسید نوکلئیک ها، پروتئین های خیلی بزرگ و ترکیب ها تشکیل می شود. این ژل برای انجام کار خود از بار یا وزن مولکول ها استفاده میکند و به عنوان مهم ترین روش در جداسازی بخش های حاصل از برش DNA با آنزیم محدود کننده مورد استفاده قرار میگیرد.
-
ژل های پلی اکریل آمید عمودی
در این روش با کنترل اندازه منافذ با استفاده از غلظت آکریل آمید و پودر بیس آکریل آمید مورد استفاده در ژل و وجود منافذ یک اندازه و یک شکل، برای جداسازی پروتئین هایی به قطر ۱۰ تا ۲۰۰ نانومتر مورد استفاده می گیرد که درصد انتخاب ژل وابسته به پروتئین مورد نظر در شناسایی است.
این ژل از دو طبقه تشکیل شده است:
- یک قسمت پایینی به نام separating gel که محل کنترل و مدیریت کردن پروتئین هاست
- یک قسمت بالایی به نام stacking gel، که چاهک ها در این قسمت قرار دارند و نمونه ها در آن ریخته می شود.
-
الکتروفورز مویرگی
فرایند این روش الکتروفورز با “مهاجرت یونها با جذب یا دافعه در میدان الکتریکی” انجام می شود که از نظر عملی، یک الکترود مثبت (آند) و منفی (کاتد) در محلول حاوی یون قرار می گیرد و هنگامی که ولتاژ، بر روی الکترودها اعمال می شود، یونهای املاح با بارهای مختلف یعنی آنیون ها منفی و کاتیون های مثبت از طریق محلول، به سمت الکترود بار مخالف حرکت می کنند. بنابراین الکتروفورز مویرگی ، تکنیک انجام الکتروفورز در مویرگهای باریک است که معمولاً دارای قطری به اندازه ۲۵ تا ۱۰۰ میلی متر هستند.
-
الکتروفورز ژل دو بعدی و متمرکز بر ایزوالکتریک
الکتروفورز دو بعدی یک تکنیک برای جداسازی پروتئین ها براساس اندازه و همچنین خصوصیات نقطه ایزوالکترونیک آنها از یکدیگراست که با کمک محلول آمفولیت ها ژل با گرادینت PH، آماده و تهیه می شود و برای انجام فرآیند آن نیاز به ولتاژ بالاست. پس می توان گفت با این روش، شیب PH مناسبی در ژل را میشود ایجاد کرد.
برای خرید مواد شیمیایی سیگما آلدریچ به سایت دایا اکسیر مواد شیمیایی آزمایشگاهی مراجعه نمایید.
سخن پایانی
الکتروفورز یک روش آزمایشگاهی برای جداسازی DNA ، RNA یا مولکول های پروتئین بر اساس اندازه و بار الکتریکی آن ها می باشد که از یک جریان الکتریکی برای حرکت مولکول ها جهت جدا شدن از طریق ژل استفاده می شود. منافذ موجود در ژل مانند یک فیلتر عمل می کنند و به مولکول های کوچکتر اجازه می دهند سریعتر از مولکول های بزرگتر حرکت کنند. همچنین در انواع مختلف الکتروفورز، نوع ژل می تواند متفاوت باشد.
جالب است بدانید که نیروهای تاثیرگذار بر حرکت الکتروفورزی به دو دسته نیروی رانشی(مرتبط با میدان الکتریکی یون است) و نیروی بازدارنده(مرتبط با مقاومت محیط نگهدارنده می باشد) تقسیم می شود.
