Электрофорез что это и для чего


показания и противопоказания, в домашних условиях

Электрофорез – что это за процедура? Это физиотерапевтическая процедура, широко использующаяся в терапии болезней опорно-двигательного аппарата. В основе метода лежит введение лекарственных препаратов, принявших под воздействием тока постоянного действия форму положительно или отрицательно заряженных ионов. Лекарства вводятся через пространства между клетками, потовые и сальные железы и накапливаются в кожных покровах и подкожно-жировой клетчатке, что позволяет добиться пролонгированного действия.

Несколько слов о процедуре

Вопрос, что происходит во время электрофореза, волнует многих из тех, кто столкнулся с этой процедурой впервые. И это не удивительно – то, что непонятно, всегда вызывает некоторые опасения. Однако в данном случае все не только просто, но и полностью безопасно. Лечение происходит следующим образом.

Смоченные в лекарстве марлевые прокладки накладываются на кожу в проблемной области. Поверх прокладок и напротив них (с другой стороны тела) закрепляются электроды. Между электродами пропускается электрический ток, что приводит к образованию электрического поля, пронизывающего тот или иной участок тела.
Вследствие притяжения к дальнему электроду, частицы медикаментозного препарата заходят в отверстия потовых желез и волосяных сумок, а затем, через какое-то время после сеанса вымываются кровью и лимфой и распространяются по больным тканям.

Для чего нужен электрофорез

Показаниями к назначению электрофореза являются:

Назначение процедуры производится лечащим врачом.

Продолжительность сеанса в указанных случаях составляет 10-15 минут, а курс лечения включает в себя 10-20 процедур, производимых как через день, так и ежедневно.

Лечебный эффект

Лечебный эффект от проведения электрофореза включает в себя:

  • снижение степени выраженности воспалительного процесса;

  • уменьшение отечности;

  • купирование боли;

  • снижение тонуса мышц;

  • улучшение микроциркуляции крови;

  • ускорение восстановления тканей;

  • стимуляцию производства веществ, полезных для организма;

  • активизацию иммунитета.

Преимущества

 

Основным преимуществом электрофореза является возможность:

  • введения препаратов в наиболее активной их форме – в виде ионов;

  • введения небольших доз лекарств;

  • введения медикаментов локально, в ограниченную область, без попадания их в желудочно-кишечный тракт и печень;

  • оказания пролонгированного и постепенного действия;

  • доставки активных веществ непосредственно в очаги воспаления;

  • одновременного введения сразу нескольких препаратов.

Противопоказания

Несмотря на то, что электрофорез представляет собой относительно универсальный и доступный способ лечения позвоночника и суставов, у него имеется несколько противопоказаний. Так, процедура не может быть назначена при наличии:

  • злокачественных и доброкачественных образований в независимости от их расположения;

  • кардиостимулятора;

  • заболеваний, оказывающих влияние на свертываемость крови;

  • болезней сердца;

  • повышенной температуры тела;

  • воспалительных процессов, находящихся на стадии обострения;

  • болезней кожных покровов, проявляющихся каким-либо образом в месте прикладывания электродов;

  • нарушений чувствительности кожи;

  • тяжелых форм бронхиальной астмы;

  • порезов, ранок и ссадин в области наложения лекарств;

  • непереносимости компонентов вводимого препарата или электротока.

Электрофорез в домашних условиях

 

Несмотря на то, что в подавляющем большинстве случаев электрофорез производят в стенах медицинских учреждений, некоторые из больных решаются на проведение указанной процедуры в условиях дома. И это не удивительно – приборы, необходимые для этого, стали доступны обычным потребителям.

Однако перед тем, как приступить к самолечению, следует внимательно изучить правила установки электродов, прочитать инструкцию, подготовить препараты для введения и убедиться в отсутствии противопоказаний.

Лечиться или нет?

Внимание! Назначать те или иные препараты, равно как и их дозировку, должен врач-физиотерапевт.

Ввиду того, что электрофорез показывает отличные результаты при лечении болезней опорно-двигательного аппарата, использовать эту процедуру в качестве инструмента, способного усилить эффект от основной терапии, несомненно, стоит.

Что такое гель-электрофорез? | Факты

Электрофорез - это метод, обычно используемый в лаборатории для разделения заряженных молекул, таких как ДНК, в зависимости от размера.

  • Гель-электрофорез - это метод, обычно используемый в лабораториях для разделения заряженных молекул, таких как ДНК, РНК и белки, в соответствии с их размером.
  • Заряженные молекулы движутся через гель, когда через него проходит электрический ток.
  • Электрический ток подается на гель так, что один конец геля имеет положительный заряд, а другой конец имеет отрицательный заряд.
  • Движение заряженных молекул называется миграцией. Молекулы мигрируют в направлении противоположного заряда. Следовательно, молекула с отрицательным зарядом будет притягиваться к положительному концу (противоположности притягиваются!).
  • Гель состоит из проницаемой матрицы, немного похожей на сито, через которую молекулы могут проходить, когда через него проходит электрический ток.
  • Меньшие молекулы мигрируют через гель быстрее и поэтому перемещаются дальше, чем более крупные фрагменты, которые мигрируют медленнее и, следовательно, будут перемещаться на более короткое расстояние.В результате молекулы разделяются по размеру.

Гель-электрофорез и ДНК

  • Электрофорез позволяет различать фрагменты ДНК различной длины.
  • ДНК заряжена отрицательно, поэтому, когда электрический ток приложен к гелю, ДНК будет мигрировать к положительно заряженному электроду.
  • Более короткие нити ДНК движутся через гель быстрее, чем более длинные нити, в результате чего фрагменты располагаются в порядке размера.
  • Использование красителей, флуоресцентных меток или радиоактивных меток позволяет увидеть ДНК на геле после их отделения. Они появятся в виде полос на геле.
  • Маркер ДНК с фрагментами известной длины обычно проходит через гель одновременно с образцами.
  • Сравнивая полосы образцов ДНК с полосами из маркера ДНК, вы можете определить приблизительную длину фрагментов ДНК в образцах.

Как проводится гель-электрофорез?

Подготовка геля

  • Агарозные гели обычно используются для визуализации фрагментов ДНК.Концентрация агарозы, используемой для приготовления геля, зависит от размера фрагментов ДНК, с которыми вы работаете.
  • Чем выше концентрация агарозы, тем плотнее матрица и наоборот. Меньшие фрагменты ДНК разделяются на более высоких концентрациях агарозы, в то время как более крупные молекулы требуют более низкой концентрации агарозы.
  • Для приготовления геля порошок агарозы смешивают с буфером для электрофореза и нагревают до высокой температуры до тех пор, пока весь порошок агарозы не расплавится.
  • Затем расплавленный гель наливают в поддон для отливки геля и на одном конце помещают «гребень», чтобы сделать лунки для пипетирования образца.
  • После того, как гель охладится и затвердеет (теперь он будет непрозрачным, а не прозрачным), гребень снимается.
  • Многие люди сейчас используют готовые гели.
  • Затем гель помещают в емкость для электрофореза и буфер для электрофореза выливают в емкость до тех пор, пока поверхность геля не будет покрыта. Буфер проводит электрический ток.Тип используемого буфера зависит от приблизительного размера фрагментов ДНК в образце.

Подготовка ДНК для электрофореза

  • К образцу ДНК перед электрофорезом добавляют краситель для увеличения вязкости образца, что предотвратит его выпадение из лунок и, таким образом, миграцию образца через гель видно.
  • ДНК-маркер (также известный как стандарт размера или лестница ДНК) загружается в первую лунку геля.Фрагменты в маркере имеют известную длину, поэтому их можно использовать для приблизительного определения размера фрагментов в образцах.
  • Подготовленные образцы ДНК затем пипеткой в ​​оставшиеся лунки геля.
  • Когда это сделано, крышка помещается на емкость для электрофореза, обеспечивая правильную ориентацию геля, положительных и отрицательных электродов (мы хотим, чтобы ДНК перемещалась через гель к положительному концу).

Разделение фрагментов

  • Затем включается электрический ток, так что отрицательно заряженная ДНК движется через гель к положительной стороне геля.
  • Короткие отрезки ДНК движутся быстрее длинных отрезков, поэтому перемещайтесь дальше во время прохождения тока.
  • Расстояние, которое ДНК мигрировала в геле, можно оценить визуально, наблюдая за миграцией загрузочного красителя.
  • Электрический ток остается достаточным для того, чтобы фрагменты ДНК двигались через гель достаточно далеко, чтобы отделить их, но не настолько долго, чтобы они выходили за пределы геля.

Иллюстрация оборудования для электрофореза ДНК, используемого для разделения фрагментов ДНК по размеру.Гель находится внутри емкости с буфером. Образцы ДНК помещают в лунки на одном конце геля и электрический ток пропускают через гель. Отрицательно заряженная ДНК движется к положительному электроду. Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Визуализация результатов

  • Как только ДНК прошла достаточно далеко через гель, электрический ток отключается и гель удаляется из емкости для электрофореза.
  • Для визуализации ДНК гель окрашивают флуоресцентным красителем, который связывается с ДНК, и помещают на ультрафиолетовый трансиллюминатор, который будет отображать окрашенную ДНК в виде ярких полос.
  • В качестве альтернативы, краситель может быть смешан с гелем перед его заливкой.
  • Если гель работает правильно, будет видна полосатая полоса ДНК-маркера / стандарта размера.
  • Тогда можно оценить размер ДНК в вашем образце, представив горизонтальную линию, проходящую поперек полос маркера ДНК. Затем вы можете оценить размер ДНК в образце, сопоставив их с ближайшей полосой в маркере.

Иллюстрация, показывающая полосы ДНК, разделенные на геле.Длина фрагментов ДНК сравнивается с маркером, содержащим фрагменты известной длины. Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Последнее обновление этой страницы 2016-01-25

,

Что такое электрофорез? | Cleaver Scientific

Электрофорез - это электрокинетический процесс, который разделяет заряженные частицы в жидкости с использованием поля электрического заряда. Это чаще всего используется в науках о жизни для разделения белковых молекул или ДНК и может быть достигнуто с помощью нескольких различных процедур в зависимости от типа и размера молекул. Процедуры отличаются в некоторых отношениях, но все они нуждаются в источнике для электрического заряда, среде поддержки и буферном растворе. Электрофорез используется в лабораториях для разделения молекул на основе размера, плотности и чистоты.

Как это работает?

Электрическое поле применяется к молекулам, и, поскольку они сами электрически заряжены, это приводит к силе, действующей на них. Чем больше заряд молекулы, тем больше сила, приложенная электрическим полем, и, следовательно, чем дальше, через среду носителя, молекула будет двигаться относительно своей массы.

Некоторые примеры применения электрофореза включают анализ ДНК и РНК, а также электрофорез белка, который является медицинской процедурой, используемой для анализа и разделения молекул, обнаруженных в жидком образце (чаще всего в образцах крови и мочи).

Типы электрофореза

Различные типы гелей обычно используются в качестве поддерживающей среды для электрофореза, и это может быть в форме сляба или трубки, в зависимости от того, что является более выгодным. Гелевые плиты позволяют одновременно пробовать много образцов и поэтому часто используются в лабораториях. Однако трубчатые гели дают лучшее разрешение результатов, поэтому их часто выбирают для электрофореза белков.

Агарозный гель обычно используется для электрофореза ДНК. Он имеет структуру с большими порами, позволяющую легко перемещать более крупные молекулы, но он не подходит для секвенирования более мелких молекул.

Электрофорез в полиакриламидном геле (PAGE) имеет более четкое разрешение, чем в агарозном геле, что делает его более подходящим для количественного анализа. Это позволяет определить, как белки связываются с ДНК. Это может также использоваться, чтобы развить понимание того, как бактерии становятся устойчивыми к антибиотикам посредством плазмидного анализа.

2D электрофорез разделяет молекулы вдоль оси x и оси y - одна разделяет их по заряду, а другая по размеру.

Что такое электрофорез? Определение, рабочие и типы

Электрофорез разделяет биомолекулы , такие как белки, нуклеиновые кислоты, аминокислоты и т. Д., В зависимости от их размера, формы, химического заряда и т. Д. Под контролем электрического поля.

Под воздействием электрического поля положительно заряженная молекула (анион) будет двигаться к отрицательно заряженному электроду, то есть катиону. Отрицательно заряженная молекула (Катион) движется в направлении положительно заряженного электрода i.е. Анион.

Движение положительно заряженного иона к отрицательно заряженному электроду относится к « Катафорез ». И движение отрицательно заряженного иона к положительно заряженному электроду относится к « Анафорез ».

Содержание: электрофорез

  1. История
  2. Определение
  3. Рабочая
  4. Факторы, влияющие на
  5. Принцип и математика
  6. Типы

История

Было сделано несколько открытий для объяснения теории электрофореза, которые объясняются ниже:

Год Открытие в технике электрофореза
1807 Движение частиц глины впервые наблюдал ученый Фердинанд Фредерик Ройс, который дал теорию электрофореза.
1934-1937 Затем был разработан аппарат, известный как аппарат Тиселеуса, названный в честь ученого Тизелеуса, для анализа коллоидных смесей.
1940-50 Затем были введены методы зонного электрофореза, где фильтровальная бумага, капиллярные трубки использовались в качестве несущей матрицы для движения молекул.
1955 В этом году Оливер Смитис представил агарозный гель и полиакриламидные гели в качестве субстрата для разделения биомолекул.
1960-е гг. А. Л. Шапиро, Дж. В. Майзель разработали взаимосвязь между молекулярной массой и миграцией белков.
1975 Фаррелл и Дж. Клоре разработали двумерный электрофорез.
1981 Электрофорез аминокислоты был проведен двумя учеными J.W. Йоргенсен и К.Д. Лукас
1990 Матрица, разработанная B. для разделения ДНК с высоким разрешением.Л. Каргер и его группа.
2000- теперь Многие методы электрофореза высокого разрешения были разработаны как для аналитических, так и для препаративных измерений.

Определение электрофореза

Электрофорез - это механический процесс , который использует аналитические и препаративные меры как , которые используют множество субстратов или матриц, таких как агароза, ацетат целлюлозы, полиакриламид. Он использует для анализа и разделения биомолекул, таких как аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, нуклеотиды.

На основе чистого заряда , молекулярного размера , формы и аффинности связывания молекул, они разделяются под действием электрического поля, образуя разные полосы.

Рабочая

Принцип работы электрофореза заключается в том, что он вызывает разделение молекул, ионов или коллоидных частиц, которые суспендируют в матрице под действием электрического поля.

Электрическое поле позволяет перемещать положительно заряженной молекулы к аноду и перемещать отрицательно заряженную молекулу к катоду.Следовательно, электрофорез - это электрокинетическое явление , когда движение молекул происходит в электрическом поле.

Факторы, влияющие на

Существует много факторов, которые влияют на процесс электрофореза, таких как молекулярный заряд, размер, форма биомолекулы, аффинность связывания биомолекулы и т. Д.

Принцип и математика

Это зависит от кулоновского закона , который представляет собой просто воздействие силы частицами или ионами в электрическом поле для электрофоретической подвижности.Для электрофоретической подвижности в электрофоретической подвижности принимают участие две силы: , электрическая сила и , сила сопротивления . Электрическая сила и сила сопротивления являются двумя типами сил, которые ответственны за подвижность ионов.

Поскольку электрическое поле определяет как силу на единицу заряда, так оно может быть выражено как:

E = F e / q

Где F = Сила , испытываемая ионами.

А, q = Заряд

F e = E X q ………… уравнение 1

Этот вид силы я.е. F и из-за электрического поля.

F d = f X V ………… уравнение 2

Этот вид силы, т. Е. F d , обусловлен Friction .

F e и F d должны быть равны нулю для электрофоретической подвижности. Объединяя оба уравнения 1 и 2, уравнение будет иметь вид:

q X E = f XV

q / f = V / E = µ

где µ - электрофоретическая подвижность

V = q X E / f

где V - скорость или движение ионов при электрофорезе

Типы электрофореза

  1. Бумажный электрофорез
  2. Ацетат целлюлозы электрофорез
  3. капиллярный электрофорез
  4. Гель-электрофорез

Бумажный электрофорез

Бумажный электрофорез использует хроматографическую бумагу, которая имеет различную адсорбционную способность разных молекул.Чтобы выполнить этот вид электрофореза, есть несколько этапов:

  • Сначала фильтровальная бумага увлажняется буферным раствором.
  • После этого погрузите оба конца фильтровальной бумаги в буферный раствор.
  • Затем образец помещают в центр, после чего прикладывают электрическое поле, что позволяет перемещать молекулы к соответствующим полюсам в зависимости от их заряда.

Приложение : Бумажный электрофорез используется для анализа таких белков, как казеин, сыворотка, альбумин, миозин и т. Д.

ацетат целлюлозы электрофорез

Этот вид электрофореза был разработан Коном в 1958 году. В нем вместо биологической хроматографической бумаги использовали биологический ацетатный мембранный фильтр. Электрофорез с ацетатом целлюлозы более или менее очень похож на электрофорез на бумаге. Он включает в себя следующие шаги:

  • Сначала фильтровальная бумага из ацетата целлюлозы увлажняется буферным раствором.
  • После этого погрузите оба конца фильтровальной бумаги из ацетата целлюлозы в буферный раствор.
  • Затем образец помещают на одном конце, после чего прикладывают электрическое поле, что позволяет перемещать молекулы к соответствующим полюсам в зависимости от их заряда.

Применение : он используется для разделения белков, таких как гликопротеин, гемоглобин и молекула липид-белок, т.е. липопротеин.

Капиллярный электрофорез

Этот тип электрофореза использует капиллярную трубку или трубку с узким отверстием.Есть следующие шаги:

  • Сначала концы капилляра погружают во впускной и выпускной флаконы.
  • Заполните входные и выходные пробирки электролитическим раствором.
  • Подключите электрод к источнику высокого напряжения до 5-30 кВ.
  • И затем образец впрыскивается через полую капиллярную трубку с помощью электрокинетической энергии.
  • Под воздействием электрического поля образуются различные зоны аналита или образца, которые перемещаются в сторону выхода.
  • Эти полосы затем обнаруживаются непосредственно стенкой капилляра.

Применение: Капиллярный электрофорез используется для анализа продуктов питания, фармацевтических препаратов, загрязнителей окружающей среды.

гель электрофорез

Это делает использование геля в качестве матрицы поддержки. Самый популярный и распространенный метод. Используется как для аналитических, так и для подготовительных процессов. Это наиболее распространенный метод проведения процесса электрофореза.

Принцип : В этой пористой гелевой матрице используется сетка из сшитого полимера.Через эту сеть проходят молекулы разного размера, заряда и формы. Это зависит от того факта, что отрицательно заряженная молекула будет притягиваться к положительному концу и наоборот. После миграции на гелевой матрице появятся полосы на разных уровнях: те, которые отстают, - это тяжелые молекулы, а те, которые движутся быстрее, - это более легкие молекулы через поры гелевой матрицы.

Типы : гель-электрофорез бывает двух типов:

  • Горизонтальный (электрофорез в агарозном геле)
  • Вертикальный (SDS-PAGE)
Агарозный гель Электрофорез

Для проведения этого вида электрофореза необходимо выполнить следующие шаги:

  • Сначала, возьмите агарозу в воду, чтобы приготовить взвесь или растворить агарозу.
  • Охладите раствор агарозы, а затем перенесите его в разливочный лоток, содержащий гребень.
  • Добавить буфер для электрофореза (трис-ацетатный буфер ЭДТА), чтобы покрыть гель до 1 мм.
  • Затем возьмите образец ДНК.
  • Добавьте желаемое количество 6X буфера для загрузки геля.
  • После этого вынуть гребенку и медленно загрузить смесь образцов, содержащую следящий краситель (бромфеноловый синий), в лунки через микропипетку.
  • Закройте крышку емкости с гелем и включите источник питания, чтобы ДНК могла перемещаться к положительному электроду.
  • Запускайте гель до тех пор, пока бромфеноловый синий не мигрирует на соответствующее расстояние через гель.
  • Наконец, снимите лоток с гелем и поместите его в УФ-трансиллюминатор, чтобы увидеть оранжево-красные полосы ДНК.

Применение : электрофорез в агарозном геле используется для выделения нуклеиновой кислоты, особенно ДНК.

SDS-PAGE

Он обозначает электрофорез в додецилсульфате натрия и полиакриламидном геле и включает следующие этапы:

  • Сначала добавьте разделительный гель между двумя стеклянными пластинами литой рамы.
  • Затем поместите расческу на стеклянные пластины, оставив пространство 1 см.
  • Добавить изопропанол в верхней части геля.
  • После затвердевания рассасывающегося геля удалите изопропанол с помощью фильтровальной бумаги.
  • Загрузите укладочный гель на верхнюю часть стеклянных пластин.
  • Затем поместите расческу и отвердите укладывающий гель в течение необходимого времени.
  • После затвердевания укладывающего геля удалите расческу, которая образует лунку.
  • Поместите лестницу в крайнее правое положение и поместите образец белка с отслеживающим красителем (бромфеноловым синим) в другие лунки, используя микропипетку.
  • Затем включите подачу напряжения, чтобы следящий краситель мог пересечь гель, образуя разные полосы.
  • После завершения электрофореза вынуть гель и промыть его деионизированной водой 4-5 раз, чтобы удалить SDS и буфер.
  • Затем окуните гель в синее пятно Кумасси, которое представляет собой окрашивающий буфер, окрашивает невидимые белковые полосы через несколько часов.

.

Смотрите также