لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 15
مبانی الکتروفورز
انتخاب نوع پارامتر ثابت در منبع الکتریکی در حین الکتروفورز, با در نظر گرفتن متغیر های مختلفی صورت می پذیرد. برای مثال مدت زمان مورد نظر برای انجام الکتروفورز, الزام به حداقل رساندن انتشار نمونه و مقدار از دست دادن فعالیت نمونه که بر اثر حرارت و در طول زمان رخ می دهد, و نیاز به حفظ دمای خاص برای انجام الکتروفورز. معمولا" پروتئین ها با جریان ثابت الکتروفورز می شوند, در حالیکه الکتروفورز اسید های نوکلئیک با ولتاژ ثابت انجام می شود.
5-1-1-1- اثر سیستم های بافری و pH
پروتئین ها به علت خصوصیت آمفوتری خود تحت تاثیر pH محیطی که در آن قرار داشته باشند بارالکتریکی خاص خود را نشان می دهند. بدین ترتیب در جداسازی توسط الکتروفورز باید pH محلول های مورد استفاده ثابت باقی بماند از آنجا که الکترولیز آب در آنود یونهای "H+" و در کاتود یونهای "OH-" ایجاد می کند, برای ثابت نگاه داشتن pH محلولهای مورد استفاده, آنها باید بافر شوند.
5-1-1-2- اثر حرارت
برای حفظ تکرار پذیری, ثابت نگاه داشتن حرارت در تمام مراحل الکتروفورز بسیار مهم است. برای مثال پلی مریزه شدن آکریل آمید یک واکنش گرمازا است, از اینرو گرمای ایجاد شده در حین پلی مریزاسیون, به خصوص در مورد ژل های غلیظ تر, ممکن است با انتقال گرما باعث بروز بی نظمی در اندازه ی منافذ ژل گردد. انتقال گرما معمولا" مشکلی در ژل هایی با غلظت کمتر از 15% T نمی کند. به هر حال گرمای زیاد در حینالکتروفورز مشکلات دیگری را نیز پدید می آورد؛ شکستن شیشه های الکتروفورز, آسیب به دستگاه. وقتیکه حرارت بصورت یک دست در تمام نقاط ژل نباشد شکل باندهای جدا شده نامنظم » شود و در اصطلاح باندها خندان می شوند چون نمونه ها در ردیف های وسط سریع تر از ردیف های کناری حرکت خواهند کرد.
5-2- الکتروفورز با ژل پلی آکریل آمید
اکثر روش های مربوط به تفکیک پروتئین ها که امروزه از آنها استفاده می شود بر مبنای الکتروفورز منطقه ای یا ناپیوسته ژل های پلی آکریل آمید استوار است . الکتروفورز منطقه ای روی ژل پلی آکریل آمید تحت عنوان "PAGE" شناخته می شود. در این روش از تفاوت وزن مولکولی و بارالکتریکی پروتئین ها به طور همزمان برای تفکیک آنها از یکدیگر استفاده می شود.
اساس این روش بر مبنای حرکت مولکولهای باردار در یک میدان الکتریکی مشخص است. مشخصات میدان الکتریکی نظیر اختلاف پتانسیل، فاصلة بین الکترودها ، مشخصات مولکول نظیر بار الکتریکی, اندازه و شکل مولکول ، و عوامل دیگری نظیر دما و زمان بر نحوه ی انجام این روش تاثیر می گذارند.
5-1-1-1- اثر عوامل الکتریکی
در الکتروفورز سرعت حرکت مولکول ها تناسب مستقیم با اختلاف پتانسیل اِعمال شده دارد. قانون اُهم Ohm در الکتروفورز از اهمیت زیادی برخوردار است (معادله 5-1)
V=IR
معادله 5-1- قانون اهم؛ V ولتاژ یا اختلاف پتانسیل برحسب ولت, I شدت جریان بر حسب آمپر و R مقاومت بر حسب اُهم است
معادله فیزیکی دیگر که از آهمیت برخوردار است, معادله توان است. این معادله مقدار حرارت ایجاد شده در حین الکتروفورز را مشخص می کند.
P=V2/R یا P=I2R یا P=VI
معادله 5-2- معادله توان که در آن P توان بر حسب وات است.
این حرارت ایجاد شده بر اثر مقاومتی است که الکترودها, بافر مورد استفاده, و ژل دارند و به گرمای ژول Joule heat موسوم است. منابع الکتریکی Power supply مورد استفاده در الکتروفورز ایجاد جریان مستقیم می کنند و معمولا" یکی از پارامترهای الکتریکی,یعنی یاجریان یا اختلاف پتاتسیل یا توان را ثابت نگاه می دارند. باید توجه داشت که مقاومت مدار مورد استفاده در الکتروفورز را به هر حال نمی توان ثابت نگاه داشت. برای مثال در حین الکتروفورز, مقاومت بافر بر اثر گرمای ژول, کاهش می یابد. بنا بر نوع بافر بکار رفته و پارامتر الکتریکی که ثابت نگاه داشته می شود, گرمای ژول در حین انجام الکتروفورز ممکن است کاهش یا افزایش یابد (جدول 5-1). برای مثال در "SDS-PAGE" ناپیوسته ثابت نگاه داشتن شدت جریان منجر به افزایش دما می شود که نیاز به سیستم خنک کننده را در چنین وضعیتی الزامی می کند.
الکتروفورز روشی است که در آن نمونه هایی که بار الکتریکی دارند، تحت تأثیر یک میدان الکتریکی از میان شبکه ای متخلخل حرکت می کنند. سرعت حرکت مولکولها در این شرایط نه تنهاتحت تاثیر بار الکتریکی اشان است بلکه عواملی دیگری نظیر اندازه و شکل مولکول نیز در این امر دخیل هستند. به همین دلیل الکتروفورز روشی مناسب و کارآمد در جداسازی مولکول مورد استفاده قرار می گیرد. معمولا" الکتروفورز برای جداسازی مولکولهای بزرگی چون پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک به کار برده می شود, اما در مواردی نیز برای جداسازی مولکولهای باردار کوچکتری نظیر قندها, اسیدهای آمینه, پپتیدها و حتی یونهای ساده مورد استفاده قرار می گیرد.
معمولا" برای الکتروفورز یک مخلوط مولکولی, لایه نازکی از آن, بر روی شبکه ای متخلخل که محلولی را درون خود محبوس کرده است, قرار داده می شود. پس از برقرای میدان الکتریکی با اِعمال اختلاف پتانسیل در دو سوی این شبکه, مولکولهای موجود در نمونه با سرعت های متفاوتی درون شبکه متخلخل شروع به حرکت می کنند. این اختلاف سرعت مبنای جداسازی در الکتروفورز است. در پایان, مولکولهای پروتئینی مختلف به صورت باند هایی مجزا در قسمت های مختلف شبکه آشکار می شوند. شبکه متخلخل در ممانعت از انتشار مولکولها در اثر گرمای ایجاد شده به خاطر جریان الکتریکی نقش مهمی دارد. علاوه بر این در مواردی که از ژل های آگاروز و پلی آکریل آمید استفاده می شود, شبکه متخلخل نقش یک الک غربال کننده بر اساس اندازه مولکولها را نیز ایفا می کند.
در اغلب دستگا ه های الکتروفورز, ژل مابین دو محفظه ی بافری قرار می گیرد به طوریکه ژل تنها واسطه در عبور جریان الکتریسیته بین این دو محفظه باشد (شکل 5-1).
این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
دانلود تحقیق کامل درمورد مبانی الکتروفورز
مروزه الکتروفورز شاید اصلی ترین تکنیک برای جداسازی ملکولها در آزمایشگاه‌های سلولهای زیستی است. زیرا تکنیک قدرتمندی است و هنوز به طور معقولانه ای آسان و ارزان است و خیلی آسان و پیش پا افتاده شده است. 
