تحقیق درباره مبانی الکتروفورز

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

مبانی الکتروفورز

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).

شکل 5-1- شمایی از سیستم الکتروفورز

جداسازی توسط الکتروفورز تحت تاثیر عوامل متعددی قرار دارد. ماهیت مولکولهای نمونه نظیر بار الکتریکی و اندازه آنها و شدت جریان و میدان الکتریکی و بالاخره اثرات محیطی نظیر نوع و نحوه ی استفاده از بافرها و حرارت ایجاد شده در حین کار عواملی هستند که بر نحوه ی جداسازی مولکولهای نمونه اثر 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