الکتروفورز عمودی یکی از انواع الکتروفورز ها است که در زمینه ی تفکیک پروتئین پرکاربردترین تست آزمایشگاه های طبی محسوب می شود. الکتروفورز بر روی ادرار و سرم خون اجرا می شود. توسط عمل الکتروفورز عمودی وجود یک پروتئین غیرنرمال در بافت بدن و یا عدم وجود پروتئین عادی در بدن مشخص می شود و بیشترین کاربرد را در شناسایی نرمال یا غیر نرمال بودن شکل پروتئین ها، مقدار و سایر ناهنجاری یا ازدیاد آن دارد. همچنین افزایش و کاهش یک پروتئین نرمال و طبیعی را مورد ارزیابی قرار می دهد.
الکتروفورز چیست
تفکیک ماکرومولکول های زیستی بر اساس قابلیت های فیزیکی با روشی به نام الکتروفورز انجام می شود که این عمل در تشخیص و درمان بسیاری بیماری ها و ناهنجاری های سلولی نقش به سزایی دارد. الکتروفورز انواع مختلفی دارد که در اینجا به الکتروفورز عمودی اشاره می کنیم. میدان الکتریکی ویا حرکات ذرات در مایع ای درمایکرومولکول های زیستی مانند پروتئین ها و DNA ها وجود دارد که به وسیله ی میدان الکتریکی دستگاه یا تانک های الکتروفورز شکل فضایی یا وزن مولکولی و بار الکتریکی هر کدام را مشخص و جدا می کنند تا به ناهنجاری های پروتئینی که منجر به انواع بیماری ها می شود دست یابند.
الکتروفورز عمودی
الکتروفورز کاربرد حیاتی در آزمایشگاه های تشخیصی دارد. کار آن تشخیص تفاوت ها و ناهنجاری های پروتئینی است که این عمل به وسیله ی مواد مشخصی انجام می گیرد. الکتروفوزر به حرکات مولکولی در یک میدان الکتریکی گفته می شود و داخل دستگاهی موسوم به تانک الکتروفورز عمودی صورت می گیرد. شیوه ی عملکرد به این شکل است که ماده ی ژنیتیکی مشخصی خارج می شود و به وسیله ی عمل الکتروفورز به مواد تشکیل دهنده ی خود تفکیک می یابد. این عمل قابلیت تفکیک پرو تئین ها را از هم دارد. هر پروتئین ویژگی های منحصر به فردی دارد که قابلیت تشخیص الکتروفورزر به وسیله ی این ویژگی ها (از قبیل شکل فضایی، DNA و بار الکتریکی ) پروتئین ها را تفکیک می کند. تانک مورد نظر دارای قدرت تفکیک بسیار بالایی است. با افزودن ماده ی سدیم دو سیل سولفات پروتئین ها در تکنیک پایگ بارهای مختلف پروتئین را بر اساس وزن مولکولی تفکیک می کند. الکترفورزهای عمودی با پایگ و افزودن مواد این عمل را براساس وزن مولکولی پروتئین انجام می دهند. تنها الکتروفورز عمودی است که پروتئین ها را بر اساس وزن ملکولی تفکیک می کند.
انواع تانک الکتروفورز
تانک الکتروفورز عمودی کوچک، تانک الکتروفورز عمودی متوسط ، تانک الکتروفورز عمودی بزرگ ، تانک الکتروفورز بیگ سایز، تانک الکترو فورز دیگگی، تانگ الکتروفورز عمودی و پاور، گرادیانت میکسر.
این دستگاه ها در امر تشخیص بیماری ها بسیار دقیق هستند و از لحاظ دقت، ضریب بالایی دارد. بسیاری از موارد دفع پروئین که با روش معمول قابل اندازه گیری و تشخیص نیست با این دستگاه مورد ارزیابی قرار می گیرد که در درمان بیماری های کلیوی و بیماری ها سخت، قابل پیشگیری و انواع سرطان ها نقش موثری دارد این امر در بیماری هایی نظیر اتوایمیون و بیماری های کبدی نیز صدق می کند.
الکتروفورز عمودی توسط مایع پلی اکریل آمید
پلی اکریل آمید ژل، مایعی است که در تانک الکتروفورز عمودی مورد استفاده قرارمی گیرد و با غلظت های مختلف به صورت نیمه جامد وجود دارد و در میدان الکتریکی قرار می گیرد و مولکول هایی را که وزن مولکولی مشابه به هم دارند را تفکیک می کند. پلی اکریل آمید ژل، دارای بار منفی است که مناسب با وزن مولکولی به پروتئین متصل شده و بار منفی را به آن القا می کند و به این صورت تفکیک انجام می شود. یکی از مهم ترین انواع الکتروفورز عمودی است که دقت بسیار بالایی دارد.
الکتروفورز عمودی توسط ژل آگاروز
مهم ترین نوع الکتروفورز، الکتروفورز عمودی با ژل آگارز است که قیمت بالایی دارد و خطراتی به دلیل جهش زا بودن موادش به همراه دارد. با توجه به مقاومت الکتریکی بالایش حرکت مواد با جاذبه ی زمین صورت می گیرد به همین دلیل به شکل عمودی ساخته می شود .
دستگاه الکتروفورز عمودی
نمونه های داخلی این دستگاه تا قبل از این، کیفیت بسیار پایینی داشت و درصد خطای بالا و با معایبی که خطر ساز بود. اما دستگاه جدیدی باهمت اساتید و محققین ومخترعین با رفع نواقص ومعایب و درصد ایمنی بالا وضریب خطای ناچیز ساخته شدو به بازار آمد.
در این دستگاه الکتروفورز عمودی نشتی ندارد و تماس با دست در دستگاه های جدید به حداقل ممکن رسیده است و کاربری راحت و مطمئنی دارد. ژل های مختلف با طراحی جدید در این دستگاه ها با رویکرد مصرف بهینه ژل و قابل تنظیم بودن، در آن تعبیه شده است. این نمونه تولید داخلی مطلوبی نداشت اما آناتومی ویژه و نوینی در ساخت دستگاه جدید به کار رفته است. نمونه های خارجی دستگاه قیمت بالایی دارد اما دستگاه جدید بسیار مرغوب با کم ترین میزان نشتی و درصد خطای پایین است که همراه خدمات پس از فروش عرضه می شود.
ساخت دستگاه الکتروفورز عمودی با رفع تمامی نواقص در دستگاه های قبلی از موارد مورد اهمیت در ساخت تجهیزات پزشکی محسوب می شود. در این دستگاه مرحله ی ساخت ژل از محل پردازش و اتوماسیون الکتروفورسیس جدا شده است و این عمل باعث شده روند کاربردی دستگاه بالا رود و برای موقعیت مکانی ژل ها (بخش ژل های تولید) برای نوبت بعد استفاده سریع و بدون وقفه صورت پذیرد.
قابلیت های اختصاصی دستگاه جدید الکتروفورز عمودی
دستگاه الکتروفورز عمودی مورد نظر، از آب بندی بالایی بهره مند است. به صورتی که هیچ گونه نشتی ژل کست و ژل داکت ندارد. این دستگاه از جمله دستگا ه های الکتروفورز عمودی است که با مکانیزمی نوین طراحی شده وتمام ایرادات موجود در دستگاه هایالکتروفورز عمودی موجود در بازار داخلی در آن برطرف شده است.
-قابل رقابت مستقیم با نمونه ها ی خارجی گران قیمت و حتی بسیار مدرن و پیشرفته تر از آن به صورتی که نمونه ای منحصر به فرد و تک محسوب می شود
-قابلیت قرار گرفتن لود کست ها به وسیله ی اهرم و به صورت دستی
-الکتروفورسیس عمودی منحصر به فردی از لحاظ طراحی در تمامی نمونه های مشابه
-ساخت با کیفیت و تلرانسی عالی از لحاظ کارکرد
دو تکنیک مهم که در الکتروفورز عمودی به کار می رود و روش هایی قابل تکرار و بهینه و سریع برای مطالعه ی پروتئین ها هستند، تکنیک اس دی اس و پایگ است. در روش معمول آن برای مشخص نمودن وزن مولکولی پروتئین ها و مقدار نسبی آن و خالص سازی پروتئین ها کاربرد دارد. این دو با مواد دیگری بهترین تکنیک های تفکیک پروتئین می باشد.