الكتروفورز يكي از تكنيك هاي آناليتيكي قدرتمند در جداسازي و آناليز دامنه وسيعي از آناليت هاي يونيزه محسوب مي شود.سكوبندي آزمايشگاهي منظور از آناليت ها پروتئين ها، اسيد هاي آلي،آمينو اسيد ها و … است.اصطلاح الكتروفورز اشاره به حركت همه تركيبات يا ذرات باردار در محيط مايع تحت تاثير جريان الكتريكي دارد.

الكتروفورز (electrophoresis) روشي براي جداسازي ماكرومولكول ها ( مثل DNA , RNA و يا پروتئين ها) است. در اين روش اين مولكول ها در يك ميدان الكتريكي قرار مي گيرند و با توجه به اينكه تمامي آن ها داراي بار الكتريكي هستند، در اين ميدان بر اساس شكل فضايي، وزن و بار با سرعت هاي متفاوتي حركت مي كنند و در فضاي مشخصي در فضاي متخلل موجود ( مانند ژل آگاروز) قرار گرفته و بدين صورت از يكديگر جدا مي شوند.

نتايج جداسازي با اين روش بسته به اندازه و اختلاف وزني كه مولكول ها با يكديگر  دارند و ميزان ولتاژي كه اعمال مي شود و زمان الكتروفورز متفاوت خواهد بود. در صورتي كه مدت زمان عمل الكتروفورز كم باشد روي هم افتادن باندها و نيز اسميرهاي غير قابل تمايز مشاهده خواهد شد. همچنين اگر مدت زمان الكتروفورز زياد از حد باشد ممكن است مولكول ها از ژل خارج شوند.

 تجهيزات الكتروفورز

سيستم هاي ژل الكتروفورز:

اين سيستم شامل ظروف و قاب هاي ساخت ژل و بافر، الكترود ها و سيستم اتصال و مولد الكتريكي مي باشد. علاوه بر اين در مواردي از خشك كن مخصوص ژل نيز استفاده مي شود كه استفاده از آن بستگي به نوع آزمايش و ژل مصرفي دارد.

تانك بافر و قاب ساخت ژل: اين ظروف معمولا شفاف و داراي قابليت عبور دادن UV هستند. از آنجا كه براي انجام ژل الكتروفورز بايستي ژل با محلول بافر كاملا پوشيده باشد، از ظروفي كه به آن سيني، تانك يا تري بافر گفته مي شود براي قرار دادن ژل استفاده مي گردد.

اين ظروف داراي محل هايي براي اتصال به الكترود ها و همچنين داراي شيار ها و پيچ هايي براي ثابت نگه داشتن ژل مي باشند. اين تانك ها مي توانند افقي يا عمودي باشند. تانك هاي افقي براي نمونه هاي تعداد بالا و تانك هاي عمودي براي ژل هاي ستوني با نمونه هاي كمتر قابل استفاده هستند.

از ديگر مزاياي  تانك هاي افقي اين است كه حرارت توليد شده در هنگام واكنش را به صورت يكنواخت در تمامي سطوح ژل پخش مي كنند و در نتيجه از جمع شدن و تغيير شكل ژل و جا به جايي خطوط حاصل از انتقال مولكول ها جلوگيري مي نمايد.

در بعضي موارد ظرف بافر با جا به جايي ديواره هاي قاب ساخت ژل به وجود مي آيد، در اين موارد بايستي توجه داشت كه به هنگام بستن قسمت هاي مختلف تانك از نشتي و ترك خوردن ژل جلوگيري شود.

قاب ژل الكتروفورز

براي ساختن ژل از قاب هاي متفاوتي استفاده مي شود، كه بايستي نوع و اندازه آن را با توجه به ظرف بافر و تعداد نمونه ها انتخاب كرد. اين قاب ها شامل يك چهارچوب شيشه اي بي رنگ و شانه هاي چاهك ساز ريز يا درشت هستند.

ابتدا بايستي محلول ژل را ساخته و در اين قاب ها ريخت و سپس شانه هاي چاهك ساز را با توجه به اينكه الكتروفورز عمودي يا افقي است درون ژل قرار داد. پس از آن بايستي مدت زماني را براي پليمري شدن و بستن ژل در نظر گرفت. اگر زودتر از اين زمان شانه ها را خارج كنيم، چاهك ها به درستي تشكيل نخواهند شد.

الكتروفورز معمولاً در جعبه اي انجام مي شود كه در انتهاي آن بار مثبت و در انتهاي ديگر بار منفي داشته باشد. و همانطور كه همه ما در فيزيك پايه آموخته ايم ، هنگامي كه شما يك مولكول باردار را در محيطي مانند آن قرار مي دهيد ، مولكول هاي منفي به سمت بار مثبت مي روند و بالعكس.

https://hakimazma.com/%d8%af%d8%b3%d8%aa%da%af%d8%a7%d9%87/%d8%a2%d9%88%d9%86/

در موردDNA  كه يك مولكول بسيار طولاني است ، شما نمي خواهيد در اكثر موارد ، يك مولكول DNA كامل از يك سلول را روي ژل اجرا كنيد. DNA  آنقدر بزرگ است كه هرگز به ژل وارد نمي شود ، بنابراين آنچه دانشمندان انجام مي دهند و آنچه كه مردم اين روزها در كلاس هاي درس انجام مي دهند ، خرد كردن DNA  با استفاده از مواردي مانند آنزيم هاي كتيبه اي است كه DNA را به قطعات قابل كنترل تري در حالت قابل تكرار و سپس اين قطعات ، بسته به اندازه قطعات ، كم و بيش به داخل ژل در الكتروفورز از بالا به پايين حركت مي كنند.