تبلیغات
علوم آزمایشگاهی - آزمایشی در فضای تعلیق معرفی دستگاه الكتروفورز
 
علوم آزمایشگاهی
خاک شد هر که بر این خاک زیست / خاک چه داند که در این خاک کیست / سرانجام که باید در خاک رفت / خوشا آنکه پاک آمد و پاک رفت

آزمایشی در فضای تعلیق معرفی دستگاه الكتروفورز

آزمایشی در فضای تعلیق معرفی دستگاه الكتروفورز

 الكتروفورز از شناخته شده ترین روش های آزمایشگاهی برای جداسازی بیومولكول‌ها است. این روش در سال 1807 توسط Reuss كشف شد. او مشاهده كرد كه ذرات خاك رس تحت تاثیر میدان الكتریكی در آب پراكنده می شوند. به طور كلی الكتروفورز حركت ذرات پراكنده در داخل مایعی تحت تاثیر یك میدان الكتریكی یكنواخت است. همین حركت در فضایی با میدان الكتریكی غیر یكنواخت دی الكتروفورز نامیده می شود.

الكتروفورز بدین دلیل اتفاق می افتد كه ذرات معلق در مایع معمولا دارای بار الكتریكی سطحی هستند و میدان الكتریكی نیروی كولونی الكترواستاتیك به این ذرات باردار اعمال می‌كند. اخیرا شبیه سازی های دینامیك مولكولی، نظریه ای بیان داشته اند مبنی بر اینكه برای انجام الكتروفورز حتما نباید ذرات بار سطحی داشته باشند و حتی ذرات خنثی نیز به علت ساختار مولكولی خاصی كه آب به عنوان مایع واسط دارد، می توانند الكتروفورز شوند.
نیروی كولونی الكترواستاتیك اعمال شده به بار سطحی، با نیروهای مخالف الكترواستاتیك كاهش پیدا می كند. بر طبق تئوری لایه مضاعف، تمام سطوح بار دار در مایعات با لایه ای از بار مخالف پوشانده می‌شوند كه از نظر مقداری كاملا برابر با بار سطحی است اما با علامت مخالف آن. میدان الكتریكی همانند بار سطحی به این لایه نیرو وارد می كند. مجموع این نیروها برابر است با اولین نیروی نامبرده، اما در جهت مخالف آن. در حقیقت این نیرو به یون های موجود در لایه ثانویه اعمال می شود. این یون ها در فاصله ای از سطح ذره قرار می گیرند و بخشی از این نیروی الكترواستاتیك را از طریق تنش برش سیال به سطح ذره منتقل می‌‌كنند این بخش از نیرو كه به بدنه ذره وارد می شود، نیروی منفی الكتروفورتیك نامیده می شود.
یك نیروی الكتریكی دیگر نیز وجود دارد كه مرتبط با انحراف لایه ثانویه است و مربوط به تقارن كروی و رسانایی سطح است و به سبب زیادی یون ها در لایه ثانویه به وجود می‌آید. این نیرو نیروی تخفیف الكتروفورتیك نامیده می شود.
تمام این نیروها با اصطكاك هیدرودینامیك، به تعادل می‌رسند و باعث حركت ذرات در سیال می شود. سرعت این حركت v، متناسب با شدت میدان الكتریكی E است (البته در صورتی‌كه این میدان خیلی قوی نباشد.) ضریب این تناسب  تحرك پذیری الكتروفورتیك است كه رابطه بین شدت میدان الكتریكی و سرعت ذره را مشخص می نماید:

 

ماكرومولكول هایی مانند اسید نوكلئیك، DNA و پروتئین ها نیز باردار هستند و می‌توان با قرار دادن آن‌ها در یك میدان الكتریكی، بر مبنای خاصیت الكتروفورز آن‌ها را تفكیك كرد. سرعت حركت مولكول‌ها در این شرایط نه تنها تحت تاثیر بار الكتریكی و شدت میدان الكتریكی است، بلكه عواملی نظیر اندازه، وزن مولكولی و شكل فضایی مولكول نیز در این امر دخیل هستند. همچنین اثرات محیطی نظیر نوع و نحوه استفاده از بافرها و حرارت ایجاد شده در حین كار نیز از عوامل موثر بر جداسازی مولكول‌های نمونه هستند. معمولا الكتروفورز برای تفكیك مولكول‌های بزرگی چون پروتئین ها و اسیدهای نوكلئیك به كار برده می شود، اما در مواردی نیز برای جداسازی مولكول‌های باردار كوچك‌تر نظیر قندها، اسیدهای آمینه، پپتیدها و حتی یون‌های ساده مورد استفاده قرار می گیرد.
در طی قرن 20 میلادی چندین تئوری برای محاسبه این پارامتر به وجود آمده اند. كه مهم‌ترین آن‌ها نظریه Smoluchowski در سال 1903 میلادی بود.
Arne Tiselius
در سال 1948 به خاطر زحماتی كه برای الكتروفورز و آنالیز جذبی كشید برنده جایزه نوبل شد و از این رو او را پدر الكتروفورز نامیدند. اولین الكتروفورز نیز الكتروفورز بدون مرز تیسلیوس نام داشت كه به وسیله آن محلول های پروتئینی غلیظ را در یك تیوب U شكل بزرگ كه به وسیله بافر پوشانده شده بود، مورد آزمایش قرار می دادند. این روش الكتروفورز بسیار مشكل بود، به همین دلیل در سال 1950 تغییراتی در عملكرد آن اعمال شد. ابتدا از فیلترهای كاغذی و استات سلولز استفاده می شد، اما به دلیل ظرفیت محدود و رزولوشن پایین این مواد، جای خود را به ژل دادند. ژل های استفاده شده در آن زمان به علت بزرگ بودن خلل و فرج ها قادر نبودند پروتئین ها را به تفكیك سایز جداسازی كنند، از این رو به تدریج به ژل هایی چون آگاروز دست یافتند.

 

 

 

 

 

 

 

امروزه الكتروفورز ژلی از بخش های جدا ناپذیر هر تحقیق و فعالیت های آزمایشگاهی به منظور جداسازی ماكرومولكول‌هااست. محدوده وسیعی از فعالیت های آزمایشگاهی تحقیقاتی و كلینیكی مانند تسلسل ژن ها، جداسازی كروموزوم ها، جداسازی و تعیین خصوصیات پروتئین ها توسط این روش انجام می گیرد. علاوه بر این، استفاده از الكتروفورز از مرز آزمایشگاه‌ها فراتر رفته و به عنوان شاهدی برای وكلا، قضات و هیات منصفه در امور قضایی محسوب می‌شود. تشخیص هویت DNA به خصوص در موارد تعویض نوزاد در بیمارستان ها و تعیین والدین فرد كاربرد بسیاری در علوم ژنتیك پیدا كرده است.
در حال حاضر آگاروز و پلی كریل آمید متداول ترین و پر كاربردترین ماده به عنوان واسط در الكتروفورز ژلی محسوب می شوند. در اغلب دستگاه‌های الكتروفورز، ژل مابین دو محفظه بافری قرار می گیرد به طوری‌كه ژل تنها واسطه در عبور جریان الكتریسیته بین این دو محفظه باشد. هر دو شبكه خلل و فرج داری تولید می كنند كه میكرومولكول‌هایی بارداری را كه در پاسخ به میدان الكتریكی جابه جا می شوند در خود جای می دهند. به عنوان مثال زمانی كه جریان اعمال می شود، DNA های با بار منفی به سمت الكترودهای باردار مثبت حركت می كنند. خلل و فرج های موجود در شبكه ژلی انتقال مولكول‌های بزرگ را محدود می كنند و این در حالی است كه مولكول‌های كوچك‌تر با آزادی بیشتری منتقل می شوند و در فاصله دورتری از الكترودها قرار می گیرند. این غربال مولكولی مولكول‌ها را بر مبنای سایزشان جدا می كند. همچنین می توان مولكول ها را بر مبنای بار اولیه ای كه داشتند جداسازی كرد. مولكول‌هایی كه بار بیشتری دارند تحرك الكتروفورزی بیشتری از خود نشان می‌دهند و سریع‌تر منتقل می شوند بدین ترتیب درون ژل با اولویت باری كه داشتند قرار می‌گیرند. جداسازی بر مبنای بار به ژلی نیاز دارد كه مانند آگاروز دارای خلل و فرج های بزرگ‌تری باشند. آگاروز برای جداسازی اسید نوكلئیك ها و پروتئین های خیلی بزرگ یا تركیب ها استفاده می شود. آگاروز یك پلی ساكارید طبیعی است كه از نوع خاصی جلبك دریایی قرمز به دست می آید. زمانی كه گرما داده شده و سپس سرد می‌شود به صورت جامد متخلخلی با خلل و فرج های نسبتا بزرگ تبدیل می‌شود. الكتروفورز ژل آگاروز (AGE)‌ را می توان برای جداسازی مولكول‌ها بر مبنای بار یا وزن مولكولی‌شان استفاده كرد. یكی از مهم‌ترین كاربردهای AGE جداسازی بخش های حاصل از برش DNA با آنزیم های محدودكننده است.
در طی انجام الكتروفورز ثابت نگاه داشتن حرارت اهمیت بسیاری دارد چرا كه به حفظ تكرار پذیری آزمایش كمك می كند. به عنوان مثال پلیمریزه شدن آكریل آمید یك واكنش گرمازا است و گرمای حاصله به خصوص در مورد ژل های غلیظ تر، ممكن است باعث بروز بی نظمی در اندازه ی منافذ ژل شود. انتقال گرما معمولا مشكلی در ژل هایی با غلظت كمتر از %15 T ایجاد نمی‌كند. البته ممكن است بالا رفتن دما مشكلات دیگری چون شكستن شیشه های الكتروفورز و آسیب به دستگاه را منجر شود. پروتئین‌ها به علت خصوصیت آمفوتری خود تحت تاثیر pH محیط بارالكتریكی خاص خود را نشان می دهند. بدین علت در جداسازی توسط الكتروفورز باید pH محلول های  مورد استفاده ثابت باقی بماند. از آنجا كه الكترولیز آب در آند یون‌ای "H+" و در كاتود یون‌های "OH-" ایجاد می‌كند، برای ثابت نگاه داشتن  pH محلول‌های مورد استفاده، باید آن‌ها را بافر كرد.

 

 

 

 


 
نوع دیگری از الكتروفورز، الكتروفورز مویین (CE)‌ است. این تكنیك كه عمده ترین كاربرد آن در شیمی دارویی و درمانی است، برای جداسازی مولكول‌های درشت و ریز در مجاری بسیار نازك (با قطر داخلی 200-20میكرومتر) استفاده می شود. در این روش، جداسازی با ولتاژ بالا kV) 30-10) امكان پذیر می‌شود. از محاسن CE   می توان به سرعت دستیابی به نتیجه در آنالیز یون ها اشاره كرد. به طور كلی CE بیشتر زمانی مطرح می شود كه با آنالیت های باردار با پلاریته و قطبیت زیاد سر و كار داریم. این تكنولوژی در علوم بایوتكنولوژی جایگاه ویژه ای پیدا كرده و در آنالیز ماكرومولكول‌هایی چون پروتئین ها و كربوهیدرات‌ها جایگزین خوبی برای الكتروفورز سنتی به شمار می رود. همچنین تكنولوژی CE برای سرعت بخشی به رشد علم ژنتیك به خدمت گرفته شده است. استفاده از الكتروفورز موئین در علوم تحلیلی به خصوص در زمینه دارویی و زهر شناسی رشد بسیاری داشته است.
الكتروفورز موئین در بر گیرنده چندین تكنیك است كه عملكرد و مشخصه های متفاوتی با هم دارند. این تكنیك ها كه به مودهای الكتروفورز موئین معروف هستند عبارتند از: الكتروفورز ناحیه ای موئین (CZE)‌، تمركز ایزوالكتریك‌ (IEF)، الكتروفورز موئین ژلی، ایزوتاكوفورز‌ (ITP) و كروماتوگرافی الكتروسینتیك موئین.
نوع دیگری از الكتروفورز كه قدیمی ترین نوع این تكنیك محسوب می شود، الكتروفورز سطحی نام دارد. در این روش از یك لایه كاغذی متخلخلی با طول 10-20 سانتیمتر، ترموپلاستیكی متشكل از سلولز و اسید استیك و ژل پلیمر استفاده می شود.
تشخیص هویت DNA به‌ وسیله الكتروفورز، اندازه گیری هر رشته و شمارش تعداد بخش ها و برش های تكرار شده در آن است. دانشمندان برای این كار از روش الكتروفورز ژلی استفاده می كنند. بدین ترتیب كه با جریان الكتریكی رشته های DNA را از میان ژل  عبور می دهند. چون هر بیت از DNA دارای بار منفی است و در معرض نیروی الكتریكی با بار برابر قرار می گیرد و آن را به سمت وجهی از ژل كه بار مثبت دارد، پیش می برد. ذرات كوچك‌تر سریع‌تر حركت می كنند. وقتی جریان برداشته می شود، از ژل تصویری گرفته می شود تا مشخص شود هر بیت چه قدر جابه‌جا شده است. با مقایسه باندهای ایجاد شده با نمونه های استاندارد كه سایزهای شناخته شده ای دارند، طول هر بخش از DNA به دقت اندازه گیری می شود.

 





نوع مطلب : آزمایش، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
1397/09/16 10:31

With thanks! Lots of info!

cialis 100 mg 30 tablet cialis cost venta de cialis canada cialis great britain buy cialis cheap 10 mg cialis canadian drugs cialis online napol prices on cialis 10 mg cialis 5 mg schweiz canada discount drugs cialis
1397/09/14 05:42

You have made your point!
generic cialis tadalafil cialis efficacit cialis australia org cialis 20 mg best price cialis 5mg billiger cialis for sale cialis online cialis super acti generic cialis in vietnam click now cialis from canada
1397/09/13 18:25

You actually said this very well!
cialis 5 mg we choice free trial of cialis tadalafil 20 mg legalidad de comprar cialis cialis 5 effetti collaterali buy original cialis buy cialis order a sample of cialis cialis 20mg how does cialis work
1397/09/13 07:16

Great data, Thank you!
cialis generico in farmacia cialis name brand cheap recommended site cialis kanada where to buy cialis in ontario cialis dose 30mg best generic drugs cialis cialis 200 dollar savings card only best offers 100mg cialis acheter cialis meilleur pri cialis wir preise
1397/09/12 19:17

Cheers, I like this.
achat cialis en europe warnings for cialis cialis 5mg cialis online holland cialis vs viagra cialis qualitat 40 mg cialis what if i take achat cialis en suisse tadalafil tablets cialis online deutschland
1397/09/10 19:09

With thanks, I enjoy it!
discount cialis only here cialis pills dose size of cialis cialis herbs comprar cialis navarr cheap cialis cialis 100mg suppliers cialis for sale in europa low dose cialis blood pressure tadalafil 20 mg
1397/09/9 18:46

Awesome write ups. Thank you!
cialis online cialis for daily use we use it 50 mg cialis dose order generic cialis online cialis prezzo al pubblico generic low dose cialis generic cialis pro when will generic cialis be available usa cialis online cialis 20 mg cost
1397/09/8 19:46

You actually revealed this well!
cialis e hiv cialis purchasing cialis en mexico precio acheter cialis meilleur pri price cialis wal mart pharmacy cialis generic availability buy cialis sample pack tadalafilo achat cialis en suisse cialis 10 doctissimo
1397/09/8 08:03

Fantastic material. With thanks.
cialis savings card cialis with 2 days delivery cialis italia gratis generic cialis cialis for sale south africa safe dosage for cialis cialis dose 30mg generic cialis 20mg tablets comprar cialis navarr free cialis
1397/09/7 19:10

Great forum posts. Regards.
enter site natural cialis cialis generico milano cialis usa cost cialis 5 mg buy cialis rezeptfrei sterreich generic cialis 20mg tablets generic cialis pro buy cialis online nz cialis generique 5 mg when can i take another cialis
1397/09/7 07:29

Effectively voiced truly! !
cialis 5mg cialis prezzo al pubblico 5 mg cialis pharmacie en ligne does cialis cause gout buy cialis online nz cialis pills in singapore cialis 5 mg cialis taglich cialis in sconto cheap cialis
1397/07/9 03:53

Cheers. Plenty of stuff!

cialis 10 doctissimo generic for cialis we choice cialis uk cialis arginine interactio we like it cialis price cialis online holland 40 mg cialis what if i take rx cialis para comprar we use it cialis online store cialis coupons printable
1397/07/1 06:13

Many thanks, Numerous posts.

online pharmacies canada online pharmacies surrey canadian prescriptions online best canadian pharmacy drugs for sale in uk canada drugs online drugs for sale in canada canada online pharmacies legitimate canadianpharmacyusa24h is it legal canadian pharmacies stendra
1397/06/28 02:53

Thanks, Very good stuff!
click here take cialis cialis generisches kanada cialis prezzo di mercato 40 mg cialis what if i take cialis uk rezeptfrei cialis apotheke cialis mit grapefruitsaft cialis cost generic cialis with dapoxetine if a woman takes a mans cialis
1397/06/15 18:53

Beneficial data. Thanks.
cialis lowest price bulk cialis cialis super kamagra cialis baratos compran uk cialis generique 5 mg are there generic cialis acheter cialis kamagra ou acheter du cialis pas cher preis cialis 20mg schweiz we choice cialis pfizer india
1397/06/13 13:37

Incredible tons of excellent knowledge!
want to buy viagra buy viagra next day delivery uk buy viagra uk cheap sildenafil usa buy viagra tesco buy original viagra online pharmacies buying viagra online uk buy genuine viagra online cheap viagra online
1397/06/12 11:03

You made your stand quite well!!
cialis y deporte fast cialis online cialis en mexico precio cialis pas cher paris cialis australian price generic cialis 20mg uk viagra cialis levitra cialis for bph cialis 5 mg effetti collateral buy cialis cheap 10 mg
1397/05/23 07:26

This is nicely expressed. !
cheap generic viagra online pharmacy cheap generic viagra online how to buy viagra without prescription order viagra without rx online get viagra prescription online viagra online cheap uk where to buy viagra for women buy viagra online with paypal buy viagra at how to buy viagra cheap
1397/03/7 11:24

Many thanks, Numerous tips!

cialis authentique suisse cialis generico cialis venta a domicilio cialis generisches kanada only best offers 100mg cialis click here take cialis get cheap cialis cialis coupons printable cilas cialis in sconto
1397/02/5 07:00

You reported that really well!
canadian viagra online buy viagra tablets online order sildenafil online uk buy viagra professional buy viagra with paypal buying generic viagra buy viagra online uk next day delivery where can you buy viagra from viagra side effects buy viagra alternative
1397/01/18 16:29

Helpful stuff. With thanks!
sialis cialis prezzo in linea basso cialis tablets calis cialis et insomni tadalafil generic where do you buy cialis cialis y deporte cialis kaufen cialis taglich
1397/01/4 20:23

Nicely put. Many thanks.
cialis 5mg cialis lilly tadalafi cialis 5 mg schweiz cialis great britain enter site 20 mg cialis cost cialis 100 mg 30 tablet we choice cialis pfizer india fast cialis online cialis farmacias guadalajara usa cialis online
1397/01/2 07:08

Very good data. Regards!
buying brand cialis online precios cialis peru generic cialis at walmart click here take cialis we recommend cheapest cialis wow cialis 20 only now cialis for sale in us cialis et insomni we like it safe cheap cialis viagra vs cialis
1396/09/17 05:13
Hey! I know this is kinda off topic nevertheless I'd figured I'd ask.
Would you be interested in trading links or
maybe guest writing a blog article or vice-versa?
My site discusses a lot of the same topics as yours and I feel we could greatly benefit from each other.
If you might be interested feel free to shoot me an email.
I look forward to hearing from you! Terrific blog by
the way!
1396/08/10 17:24
این چیزی است که تا حدودی از موضوع خارج است، اما من مایل بودم بدانم
اگر وبلاگ ها از ویراستاران WYSIWYG استفاده می کنند یا اگر شما به صورت دستی با HTML کد گذاری کنید.
من بلافاصله شروع به کار میکنم، اما تجربه برنامه نویسی ندارم، بنابراین میخواهم از کسی که تجربه دارد، از شما مشاوره بگیرد.

هر گونه کمک خواهد شد بسیار قدردانی!
1396/06/18 06:11
Hi there, You have done an excellent job. I will
certainly digg it and personally suggest to my friends. I'm sure they will be benefited
from this site.
1396/02/25 04:44
Greetings! Very helpful advice in this particular post!

It's the little changes that make the most important changes.
Many thanks for sharing!
1396/02/7 12:35
Simply wish to say your article is as surprising. The
clearness in your submit is just nice and that i can assume you
are a professional on this subject. Fine together with your permission allow me to grab your
feed to stay up to date with impending post. Thank you a million and please keep up the enjoyable work.
1396/02/2 21:32
hey there and thank you for your info – I have definitely picked up
anything new from right here. I did however expertise several technical issues
using this web site, as I experienced to reload the web site lots of times previous to I could get it to load correctly.
I had been wondering if your web hosting is OK? Not that I am complaining, but slow loading instances times will often affect your placement in google and can damage your high-quality score
if ads and marketing with Adwords. Well I'm adding this RSS to my email and can look
out for much more of your respective interesting content.
Ensure that you update this again soon.
1388/09/29 15:15
خیلی عالی بود
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :