Συσκευή Οριζόντιας Ηλεκτροφόρησης 78x100mm

Αρχή Μεθόδου

Πολλές από τις χρησιμοποιούμενες μεθόδους για τη μελέτη των μακρομορίων περιλαμβάνουν μία τεχνική που ονομάζεται ηλεκτροφόρηση. Η τεχνική της ηλεκτροφόρησης ανακαλύφθηκε το 1937 από τον Σουηδό βιοχημικό Arne Tiselius (1902-1971) και έκτοτε χρησιμοποιείται ευρύτατα για τον διαχωρισμό μακρομορίων, όπως νουκλεϊνικών οξέων και πρωτεϊνών.

Η βασική ιδέα της ηλεκτροφόρησης είναι αρκετά απλή. Στηρίζεται στην αρχή της κίνησης φορτισμένων σωματιδίων κάτω από την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου. Μέσα σε ένα ηλεκτρικό πεδίο τα φορτισμένα σωματίδια κινούνται προς τον ένα ή τον άλλο πόλο με ταχύτητες διαφορετικές, ανάλογα με το φορτίο τους και αντιστρόφως ανάλογα με το μέγεθός τους. Έτσι, τα περισσότερο φορτισμένα και μικρότερα
μόρια απομακρύνονται περισσότερο από το αρχικό σημείο, ενώ τα μεγαλύτερα και λιγότερο φορτισμένα μόρια απομακρύνονται λιγότερο, οπότε επέρχεται διαχωρισμός παρόμοιος με τη χρωματογραφία. Ο ρυθμός μετακίνησης εξαρτάται και από διάφορους άλλους παράγοντες, όπως η διαμόρφωση του μορίου, η θερμοκρασία, το είδος του χρησιμοποιούμενου μέσου, η ιοντική ισχύς του ρυθμιστικού διαλύματος και το μέγεθος της εφαρμοζόμενης τάσης.

Συσκευή Οριζόντιας Ηλεκτροφόρησης 78x100mm

Κατά την ηλεκτροφόρηση διοχετεύεται ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ηλεκτροδίων σε ένα μέσο (πήκτωμα ή χαρτί), πάνω στο οποίο έχει τοποθετηθεί σε ένα σημείο το προς ανάλυση δείγμα. Σε μια τέτοια διάταξη τα θετικά φορτισμένα ιόντα (κατιόντα) θα προχωρήσουν προς τον αρνητικό πόλο (κάθοδο), ενώ τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα (ανιόντα) προς τον θετικό πόλο (άνοδο). Στον πιο διαδεδομένο τύπο ηλεκτροφόρησης χρησιμοποιείται ένα πήκτωμα (gel) αποτελούμενο από κάποιο πολυμερές, π.χ. έναν πολυσακχαρίτη (αγαρόζη, άμυλο ή πολυακρυλαμίδιο). Το πήκτωμα λειτουργεί ως ένας μοριακός ηθμός ο οποίος διαχωρίζει νουκλεϊκά οξέα και πρωτεΐνες με βάση το μέγεθος, το ηλεκτρικό φορτίο και άλλες φυσικές ιδιότητες των μορίων. Κατά τον διαχωρισμό τους τα μακρομόρια διατάσσονται υπό μορφή ζωνών μέσα στο πήκτωμα, γι’ αυτό και η τεχνική συχνά αναφέρεται ως ηλεκτροφόρηση ζώνης σε πήκτωμα.

Η ηλεκτροφόρηση χρησιμοποιείται ευρέως στο κλινικό εργαστήριο και αποτελεί πολύτιμο διαγνωστικό εργαλείο στις βιοιατρικές επιστήμες. Για παράδειγμα, μετά από ηλεκτροφόρηση DNA μπορεί να εξακριβωθεί η γενετική ταυτότητα ενός οργανισμού, ενώ η ηλεκτροφόρηση των πρωτεϊνών του ορού στον άνθρωπο χρησιμεύει στην ανίχνευση πρωτεϊνών παθολογικής προέλευσης και στη διάγνωση διαφόρων ασθενειών, όπως του νεφρωσικού συνδρόμου, της ηπατοκυτταρικής νόσου κ.α.