ელექტროფორეზის მიზანი

ელექტროფორეზი არის "ძლიერი და იაფი მოლეკულური განცალკევების ტექნიკა", როგორც ამბობს დოქტორი უილიამ ჰ. Heidcamp, უჯრედის ბიოლოგიის ლაბორატორიის სახელმძღვანელოში. ელექტროფორეზის ჩასატარებლად არსებობს მრავალი მიზეზი, მათ შორის არაინვაზიური სავალდებულოა მოლეკულებთან და მოლეკულების გამოყოფის ვიზუალიზაცია. საერთო ჯამში, ელექტროფორეზის მიზანია უზრუნველყოს ნივთიერებების, მაგალითად, თქვენი სისხლისა და დნმ-ის (დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა) ანალიზის ზუსტი მეთოდი, რომელთა გამოყოფა რთულია ჩვეულებრივი მეთოდების გამოყენებით.

ელექტროფორეზი არის ემპირიული ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება დამუხტული მოლეკულების (დადებითი და უარყოფითი) განცალკევებისას, როგორიცაა უჯრედები და ცილები, ელექტროენერგიაში მათი რეაგირების შესაბამისად.

ელექტროფორეზზე რამდენიმე ფაქტორია გავლენა, მათ შორის წმინდა მუხტი, მოლეკულის მასა, ბუფერული და ელექტროფორეტული საშუალებები, როგორიცაა ქაღალდი ან გელი. ელექტროფორეზის დროს მოლეკულები მოძრაობენ საპირისპირო მუხტისკენ; მაგალითად, დადებითი წმინდა მუხტის მქონე ცილა გადადის ელექტროფორეტული საშუალების უარყოფითი მხარისკენ. გარდა ამისა, უფრო მცირე მასის მქონე მოლეკულები უფრო სწრაფად მოძრაობენ ან უფრო სწრაფად გამოყოფენ, ვიდრე უფრო დიდი მასის მქონე მოლეკულები.

1937 წელს შვედმა მეცნიერმა არნე ტისელიუსმა შექმნა ცილის მოლეკულების მოძრაობის გაზომვის აპარატი, სახელწოდებით Moving Boundary აპარატი. ეს არის U- ფორმის აპარატი, რომელიც იყენებს წყალხსნარს ცილის მოლეკულების გამოყოფისთვის.

1940 წელს დაინერგა ზონის ელექტროფორეზი, რომელიც იყენებს მყარ საშუალებას (მაგალითად, გელს) და საშუალებას აძლევს შეღებვას მოლეკულების გამოყოფის უკეთესი გარჩევადობის ან ვიზუალიზაციისთვის.

შემდეგ 1960 წელს შეიქმნა კაპილარული ელექტროფორეზი მრავალმხრივი ელექტროფორეზის ტექნიკის უზრუნველსაყოფად. ამ ტიპის ელექტროფორეზი საშუალებას იძლევა მოლეკულების გამოყოფა წყლის და მყარი საშუალებების გამოყენებით.

ელექტროფორეზი, საშუალებების გამოყენებით, მიზანმიმართულად ურთიერთქმედებს არაინვაზიური გზით. მაგალითად, გელი საშუალებები უკავშირდება ცილის მოლეკულებს, ცილის სტრუქტურისა და ფუნქციის დარღვევის გარეშე. მოლეკულებთან შეერთების შემდეგ, მოძრაობა ან გამოყოფა იწყება ელექტროენერგიის გამოყენებით. გარდა ამისა, ასევე შესაძლებელია ელექტროფორეზის შემდეგ გარემოში შეკრული მოლეკულების აღდგენა.

ელექტროფორეზი შექმნილია მოლეკულების გამოყოფის ვიზუალიზაციისთვის. ეს მიიღწევა სხვადასხვა მეთოდით, შეღებვით და ავტორადიოგრაფიით.

ავტორადიოგრაფია იყენებს რენტგენის ფილმებს რადიოაქტიური მოლეკულების (მაგალითად, დნმ) პოზიციის წარმოსადგენად გამოყოფის შემდეგ. ამ ტიპის ვიზუალიზაცია შედარებულია სურათების გადაღებასთან, სადაც რენტგენი ჰგავს კამერის ციმციმს და რენტგენის ფილმი ჰგავს ფილმს, რომელიც გამოიყენება შავ-თეთრი ფოტოების შექმნისას. ელექტროფორეზის დროს, ავტორადიოგრაფიის გამოყენებით ვითარდება მოლეკულების ფოტოები, როგორიცაა თქვენს სისხლში ცილები.

შეღებვისას, ისეთი საღებავები, როგორიცაა coomassie blue და amido black, შერეულია მოლეკულებთან, გამოყოფის პროცესამდე ან მის შემდეგ. მაგალითად, ცილების შერევა კოომაზის საღებავთან ელექტროფორეზამდე გამოიღებს ნახატი ბილიკებს (მცირე წერტილები ან ხაზები), რომლებიც აჩვენებს ცილის მოძრაობას გამოყოფის დროს.

ელექტროფორეზის კიდევ ერთი დანიშნულებაა რაოდენობრივი ინფორმაციის მიღება მოლეკულების გამოყოფის ვიზუალიზაციის შემდეგ. რაოდენობრივი მონაცემების მისაღებად, მაგალითად, სურათის ანალიზის პროგრამული უზრუნველყოფა (2D და 3D rendering პროგრამული უზრუნველყოფა) აღრიცხავს ელექტროფორეზის შედეგებს ციფრული სიგნალების სახით. ეს სიგნალები წარმოადგენს მოლეკულების პოზიციას ელექტროფორეზამდე და მის შემდეგ და შემდეგ გამოიყენება "სილიკოში" რაოდენობრივი ანალიზისთვის (კომპიუტერის გამოყენებით).