Электрофорез деген не? Электрофорез қалай жұмыс істейді?

Электрофорез деген не? Электрофорез қалай жұмыс істейді?

Электрофорез – сыртқы электр өрісінің әсерінен коллоидты бөлшектердің немесе макроиондардың бағытталған қозғалысы. Электрофорезді Ф.Ф. Рейс 1807 жылы ашты. Электрофорез электрокинетикалық құбылыстардың маңызды сорттарының бірі болып саналады. Электрофорездің практикалық қолданылуы швед ғалымы А.Тиселиус ерітіндідегі белоктардың фронтальды (немесе бос) электрофорезіне арналған арнайы аппаратты жасағаннан кейін басталды (1937).

Электрофорез электрохимияда қос электрлік қабатты, иондардың бетке адсорбциясын зерттеу үшін және медицинада қолданылады. Өнеркәсіпте электрофорезді латекстен каучукты бөліп алу, суды тазарту, каолинді құмнан бөлу және т.б.. Биохимияда электрофорез биополимерлерді (негізінен белоктарды), бактерия жасушаларын, вирустарды, сонымен қатар амин қышқылдарын талдау, бөлу және тазарту үшін қолданылады. , витаминдер және т.б. Бөлінетін заттардың фракциялары тасымалдаушының қалыңдығында бөлек, араласпайтын аймақтар түзетіндіктен, зоналық электрофорездің жалпы атауын алған инертті тасымалдағыштарды (қағаз, гель, т.б.) қолданатын электрофоретикалық әдістер кеңінен қолданылады.Электрофорез көбінесе биоорганикалық қосылыстарды бөлудің басқа әдістерімен біріктіріледі (мысалы, хроматография).Гельдерде биополимерлердің электрофорездік аймақтарын шоғырландыру әдістемесі әзірленді, бұл әдістің ажыратымдылығын айтарлықтай арттырады (дискілік электрофорез). Антиген-антидене реакциясын электрофорезбен бірге қолдану иммуноэлектрофорез әдісінің дамуына негіз болды. Негізінен белоктарды зерттеу үшін қан сарысуы сияқты биологиялық сұйықтықтарды электрофоретикалық талдау көптеген ауруларды диагностикалауда кеңінен қолданылады.

Ақуыз қоспаларын электрофоретикалық бөлудің теориялық негіздері

Буферлік ерітіндідегі макромолекулалардың белгілі бір жалпы электр заряды болады, оның мәні мен таңбасы негізінен ортаның рН мәніне байланысты. Егер осы ерітінді арқылы электр тогы өтсе, онда электр өрісінің әсерінен макромолекулалар өздерінің толық зарядына сәйкес катодқа немесе анодқа қарай жылжиды, ал олардың қоршаған ортаға үйкелісі миграция жылдамдығын шектейді. Зарядтың шамасына және макромолекула өлшеміне байланысты олар әртүрлі жылдамдықтарға ие болады және бұл электрофорез процесінің мәні. Әртүрлі молекулалардан тұратын бастапқы препарат бірте-бірте бірдей жылдамдықпен қоныс аударатын бірдей молекулалардың аймақтарына бөлінеді. Алайда бөлу аймақтарын деформациялайтын және араластыратын сұйықтықта конвекцияны болдырмауға болмайды, сондықтан электрофорез әдетте гель тәрізді ортада жүргізіледі. Гельдік желінің болуы қазір фракцияланған макромолекулалардың гель торын құрайтын полимер жіптерімен соқтығысуына әкеледі, бұл ортадағы тиімді үйкелісті арттырады және, демек, молекулалардың жылдамдығын төмендетеді. Әлбетте, егер гельдің кеңістіктік жасушаларының орташа диаметрі макромолекулалардың өлшеміне сәйкес келсе, миграцияға кедергілер әсіресе күрделі болады. Бұл жағдайда олардың сызықтық өлшемдерінің қатынасы әртүрлі молекулалардың электрофоретикалық қозғалғыштығына және бөліну дәрежесіне шешуші әсер етеді (1-сурет).

[pic 1]

1-сурет. Гельдегі электрофорез

Электрофорез мөлшері (немесе молекулалық салмағы), кеңістіктік конфигурациясы, қайталама құрылымы және электр заряды сияқты маңызды параметрлері бойынша ерекшеленетін макромолекулаларды бөлуге мүмкіндік береді және бұл параметрлер жеке де, біріктірілген де әрекет ете алады.

Электрофорез түрлері        

Қазіргі уақытта белоктардың қасиеттеріне және олардың тірек ортамен әрекеттесу ерекшеліктеріне негізделген әртүрлі электрофоретикалық әдістердің үлкен саны кездеседі.