تعریف

از ژل الکتروفورز برای جداسازی درشت مولکول ها استفاده می شود. به طور کلی الکتروفورز یکی از روش های جداسازی مواد شناخته می شود که اساس جداسازی در آن، تفاوت در تحرک  ذرات باردار در اثر اعمال یک میدان الکتریکی است .

  این روش به سرعت  کاربرد گسترده‌ای در بیوتکنولوژی و بیوشیمی پیداکرده و علت آن قدرت بی مانند این روش در جداسازی ماکرومولکول های پر کاربرد در علم بیو  مانند DNA , RNA ,پروتئین ها و….  است .

 روشهای مبتنی بر الکتروفورز به دو دسته کلی الکتروفورز مویینه و الکتروفورز صفحه ای (slab) تقسیم بندی می شوند.

در زیربه ترتیب  شمای کلی یک سیستم الکتروفورز مویینه و صفحه ای را میتوانید مشاهده کنید :

نحوه عملکرد

به طورکلی روش جداسازی مولکول ها  در الکتروفورز به صورت زیر است : ابتدا مقدار کمی از نمونه را به داخل محلول بافر آبی در تماس با یکی از الکترودها تزریق می شود. ظرف با فر دیگری در تماس با الکترود مخالف وجود دارد که از طریق یک لوله باریک ( مویینه) و یا یک صفحه متخلخل پوشیده شده  با ژل , با  ظرف  بافر اول در ارتباط است .در اثر اعمال میدان الکتریکی نمونه همراه با بافر از درون لوله یا صفحه جداسازی عبور کرده و در حین عبور , مولکولهای درون نمونه ,بر اساس فاکتورهای موثری مثل بار,  اندازه و… از دیگر جدا می شوند  و توسط آشکارساز به ترتیب عبور ثبت و آشکارسازی می گردند.

 علت جداسازی ذرات باردار در میدان الکتریکی تفاوت در سرعت عبور آنها است که به مواردی مانند بار خالص روی مولکول , اندازه مولکول ابعاد و شکل کلی مولکول, قدرت میدان الکتریکی, بستر جداسازی, دمای الکتروفورز و… بستگی دارد.

آشکارسازها

آشکار سازهای مختلفی در روشهای الکتروفورز استفاده می شود که از میان آنها می‌توان آشکارسازهای مبتنی برروش های جذب سنجی ,فلئورسانس مولکولی , جذب رامان ,  اسپکتروسکوپی جرمی و… را به عنوان پرکابرد ترین انها نام برد .لازم به ذکر است در سیستم‌های الکتروفورزی که از آشکار ساز پتانسیومتری استفاده می کنند ,ولتاژ بالایی که در لوله الکتروفورز اعمال شده با ولتاژ آشکارساز تداخل ایجاد  میکند به همین علت بین آشکارساز و ستون جداسازی یک  عایق قرار داده می شود.

مزیت ها ژل الکتروفورز

 یکی از دلایل کارایی بالای روش الکتروفورز مویینه نسبت به دیگر روش های جداسازی جبهه صاف و بدون خمیدگی مسیر عبور مایع در لوله های مویینه است که باعث می شود پیک های باریک و بدون پهن شدگی ذاتی در الکتروفروگرام های حاصل از آنالیز مشاهده شود.علت عدم وجود خمیدگی  جریان های الکتروفورزی و الکترواسمزی ایجاد شده در لوله ها در اثر اعمال میدان الکتریکی است .

منابع :

1. Principles of Instrumental Analysis,Seventh Edition Douglas A. Skoog, F. James Holler,Stanley R. Crouch
2. https://www.priyamstudycentre.com/2021/09/capillary-electrophoresis.html