ელექტროფორეზის სახეები

ელექტროფორეზი არის ელექტრო ველში ბიოლოგიური მოლეკულების გამოყოფის გზა, რომელიც ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ სხვადასხვა მოლეკულასთან დაკავშირებულია სხვადასხვა ბუნებრივი ელექტრული მუხტი. ეს იწვევს ნივთიერების სხვადასხვა კომპონენტის ელექტრული ველის გავლენით სხვადასხვა სიჩქარით გადაადგილებას. წარმოიდგინეთ, რომ უჯრაში სხვადასხვა ლითონის პატარა ნაჭრების კოლექცია გყავთ და უჯრის ერთ ბოლოს მაგნიტი მოათავსეთ. ლითონის სხვადასხვა ნაჭრები ("მოლეკულების" ტოლია) მაგნიტი სხვადასხვა ხარისხით მიიზიდება მათი სპეციფიკური მუხტების საფუძველზე. ეს არსებითად ხდება ელექტროფორეზში, გარდა იმისა რომ მოლეკულები თავდაპირველად არ არის გამოყოფილი.

დღესდღეობით პრაქტიკაში სხვადასხვა სახის ელექტროფორეზია.

ელექტროფორეზის მუშაობის მიზეზი ელექტრომაგნეტიზმის ფიზიკის ერთ-ერთი ფუნდამენტური განტოლებაა: ძალა ტოლია ამ მუხლის ველის სიძლიერეზე ელექტრული მუხტის გაჯერებას. ეს იღებს ფორმას:

ვ = qE

სად ვ = ძალა, q = ელექტრო მუხტი და ე = ელექტრული ველის სიძლიერე.

ეს განტოლება გულისხმობს, რომ რაც უფრო მაღალია მუხტი ნაწილაკზე, მით უფრო ძლიერია ძალა, რომელიც მოცემული ელექტრული ველის გამოყენების შედეგად წარმოიქმნება. ეს ნიშნავს, რომ ერთი და იგივე მასის, მაგრამ განსხვავებული მუხტის ორი ნაწილაკი სხვადასხვა სიჩქარით იმოძრავებს ველში. გარდა ამისა, სიჩქარე, რომელზეც მოძრაობს ნებისმიერი დამუხტული მოლეკულა, დამოკიდებულია მის მუხტი-მასის თანაფარდობაზე. ერთად, ეს თვისებები და ურთიერთობები საშუალებას აძლევს მეცნიერებს გამოყონ კრიტიკული ბიომოლეკულების კომპონენტები, როგორიცაა ნუკლეინის მჟავები, მათ უფრო მცირე კომპონენტებად.

გამოიყენება გელის ელექტროფორეზის სამი ძირითადი ტიპი. სახამებლის გელის ელექტროფორეზი, რომელიც კარტოფილის სახამებლის გრანულებს იყენებს, რაღაც სიწმინდეა. აგაროზას გელის ელექტროფორეზის დროს, როგორც საშუალება გამოიყენება გაწმენდილი, დიდი მოლეკულური წონის პოლისაქარიდი; ეს ჩვეულებრივ გამოიყენება დიდი დნმ-ის მოლეკულებისათვის. პოლიაკრილამიდის გელის ელექტროფორეზი ყველაზე გავრცელებული ტიპია, რადგან ის ძალზე სტაბილურია და მუშაობს მოლეკულების კონცენტრაციების დიდ დიაპაზონში.

ექსპერიმენტულ სიტუაციებში უმეტეს შემთხვევაში სასურველია ერთგვარი ლარის ელექტროფორეზი. სხვა საერთო მოდალობებში შედის მაღალი რეზოლუციის ელექტროფორეზი, კაპილარული ელექტროფორეზი, იზოელექტრული ფოკუსირება, იმუნოქიმიური ელექტროფორეზი, ორგანზომილებიანი ელექტროფორეზი და პულსირებული ველი ელექტროფორეზი.

ელექტროფორეზის აპარატურა ისეთივე განსხვავებას ქმნის, როგორც გამოყენებული სპეციფიკური საშუალება. ძველად საზღვრის ელექტროფორეზი სტანდარტული იყო. ამ ექსპერიმენტული წყობის დროს იზომება მიგრირებადი მოლეკულების მთლიანი საზღვრის მოძრაობის სიჩქარე. დღეს ზონის ელექტროფორეზი უფრო ხშირია, ქაღალდის მცირე რეგიონზე მოლეკულები მიგრირებენ სხვადასხვა ადგილებში, ანუ ზონებში. ეს უფრო მიზანმიმართული მიდგომაა, ვიდრე სასაზღვრო ელექტროფორეზი. დაბოლოს, ქაღალდის ელექტროფორეზს ზოგჯერ იყენებენ მცირე მოლეკულებისათვის.