الکتروفورز و تکنیک جداسازی توسط آن

الکتروفورز ( Electrophoresis) یکی از تکنیک های آنالیتیکی بسیار قوی و مهم  برای جداسازی و بررسی دامنه وسیعی از آنالیتهای یونیزه به  حساب می آید، همچنین تکنیک جداسازی الکتروفورز از شناخته شده ترین تکنیک های آن می باشد، پروتئین ها، پپتیدها، آمینو اسید ها، اولیگونو کلئوتیدها، نوکلوتید ها، اسیدهای آلی، اسیدهای نوکلئیک و آنیونها از جمله آنالیت هایی هستند که به طور ویژه مورد بررسی، توجه و آزمایش قرار می گیرند،

الکتروفورز چیست ؟

یکی از بهترین و قابل اجرا ترین روند ها برای جداسازی مولکول ها، استفاده از الکتروفورز می باشد، با استفاده از تکنیک جداسازی الکتروفورز می توان گروه های پروتئینی را به صورت تفکیک شده در آورد که این گروه ها  قابل تمیز و جدا سازی می باشند، تکنیک جداسازی الکتروفورز در مقایسه با انواع روش های دیگر بسیار مناسب و کم هزینه تر است و  مزیت های غیر قابل چشم پوشی دارد که در ادامه به تشریح آنها خواهیم پرداخت.

کاربرد الکتروفورز و چیستی آن

الکتروفورز روشی می باشد که در آن نمونه های دارای بار الکتریکی را با استفاده از میدان الکتریکی از میان یک شبکه اختلالی گذر داده می شوند، در این شبکه مولکول ها با توجه به نوع مولکول ها، اندازه مولکول ها و همچنین متفاوت بودن بار الکتریکی با سرعت های مختلفی گذر می کنند، به همین دلیل تکنیک جداسازی الکتروفورز یک روش بسیار مناسب برای جداسازی مولکول ها و به ویژه جداسازی پروتئین ها توسط الکتروفورز می باشد، در روش جداسازی پروتئین ها توسط الکتروفورز یک شبکه دارای اختلال وجود دارد که درون آن مایعی حبس شده است.

یک لایه نازک از مخلوط مولکولی بر بالای این شبکه قرار می گیرد، در دو سمت این شبکه اختلاف پتانسیل ایجاد می شود و همین اختلاف پتانسیل باعث تفاوت در سرعت مولکول های می شود، که ما را قادر به جداسازی مولکول ها می کند، در فرایند تکنیک جداسازی الکتروفورز مولکول های پروتئین مختلف به صورت دسته های جداسازی شده از هم در قسمت های مختلفی از این شبکه دارای اختلال مشاهده می شوند. ژل در دستگاه مورد استفاده در تکنیک جداسازی الکتروفورز در میان دو محفظه ی بافری قرار داده می شود و از این ژل تنها به عنوان واسطه برای عبور جریان الکتریسیته  استفاده می شود.

دلایل اختلاف سرعت حرکت در الکتروفورز ها

1. اندازه و شکل یون مورد آزمایش
2. شدت میدان الکتریکی
3. خاصیت های محیط پایه
4. میزان بار الکتریکی خالص یون
5. دمای محیط الکتروفورزی

مزایا تکنیک جداسازی الکتروفورز

تکنیک جداسازی الکتروفورز و به صورت کلی روش الکتروفورز یکی از معروف ترین و از با اهمیت ترین روش های آزمایشگاهی برای جداسازی بیومولکول های می باشد، یکی از ویژگی های روش الکتروفورز که می توان گفت یکی از برترین مزایای این روش می باشد قابلیت تفکیک پروتئین ها توسط الکتروفورز است، از مزیت های دیگر می توان به قابلیت تفکیک زمانی و مکانی مراحل انجام آنالیز، ارزان و به صرفه بودن این روش، آسان بودن انجام تکنیک جداسازی الکتروفورز و ارزشمند بودن اطلاعات به دست آمده از طریق الکتروفورز دو بعدی اشاره کرد.

انواع الکتروفورز ها

1. دستگاه الکتروفورز ژل

در این نوع دستگاه از یک محیط ژل ( نیمه جامد ) برای فاز مثبت استفاده می شود، دستگاه الکتروفورز ژل، بر اساس نوع ژل به کار رفته به دو نوع الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید و الکتروفورز ژل آگارز تقسیم بندی می شود، که در نوع اولی قدرت تفکیک بسیار بالایی را می توان دید، و برای تکنیک جداسازی الکتروفورز نوع اول به دلیل ساختار اصولی تر و دقیق تر پیشنهاد شده است

1. دستگاه الکتروفورز عادی

به سبب استفاده از گرافیت در این دستگاه قیمت آن نسبت به دیگر دستگاه ها بسیار پایین می باشد، این دستگاه جزو پایه ای ترین دستگاه های اکتروفورز می باشد.

1. دستگاه الکتروفورز هوشمند

این نوع دستگاه از ویژگی های خاصی برخوردار است که نسبت به دو نوع بالا کار را بسیار آسان تر نموده است، امکاناتی از قبیل سیستم هوشمند خنک کننده ، بافر هوشمند و … که در زیر به این مزیت ها یک به یک بر شمرده شده است.

مزیت های دستگاه الکتروفورز هوشمند

می توان گفت طراحی الکتروفورز هوشمند گامی بزرگ در پیشبرد اهداف پس از سال ها کارکرد الکتروفورز ساده به علم های مولکولی برداشته است، در زیر با چند ویژگی و مزیت دستگاه الکتروفورز هوشمند آشنا می شوید.

1. هشدار اتمام انجام کار
2. خنک سازی الکترونیکی در کوچکترین ابعاد
3. اعلام نمودن وضعیت های اضطراری و بحرانی  با استفاده از تماس به صورت خودکار و اعلام هشدار در صورت قطعی جریان برق
4. کنترل مقدار بافر تشتک ها
5. دریافت دستور خاموشی خودکار از طریق تلفن
6. انتقال مقدار بافر نشت کرده در تشتک پایین به تشتک بالا از طریق سیستم پمپینگ
7. کاهش دمای مضر از طریق ای کولر (e-cooler  )