Что такое электрофорез и для чего: Электрофорез

Электрофорез для детей на воротниковой зоне, также проведения электрофорез для грудничков в Евромед

Проведение лечебных процедур электрофорезом в Омске. Электрофорез — метод введения лечебных препаратов через кожный покров, под действием электрического поля. При этом лекарство вводится в наиболее химически активной форме.

• Консультация
• Диагностика
• Лечение

Электрофорез — это метод введения лекарственного вещества под действием электрического поля в организм. Лечение электрофорезом проводится как через кожные покровы (в неврологии, травматологии и др.), так и через слизистые оболочки (в стоматологии, оториноларингологии, гинекологии и др.). Вещество вводится непосредственно в очаг воспаления в малых, но достаточно эффективных дозах, накапливаясь в тканях и действуя продолжительное время.

Поэтому особенно актуален электрофорез для детей, т.к. дает возможность местно использовать лекарства, которые в раннем детском возрасте нельзя применять другими способами. При этом лекарство вводится в наиболее химически активной форме — в виде ионов – и не разрушается, как например, при введении через рот. При проведении электрофореза электрический ток благоприятно влияет на реактивность и иммунобиологический статус тканей.

Этот метод применяется применяется с самого раннего возраста — например, электрофорез для грудничков используется уже спустя 3-6 недель после рождения. Для детей до года при этой процедуре в качестве лекарственного вещества часто используется эуфиллин как средство, снимающее тонус гладкой мускулатуры и улучшающее кровообращение (в основном, проводится электрофорез на воротниковую зону).

В целом выбор зоны проведения электрофорез зависит от заболевания: так, электрофорез воротниковой зоны проводится при заболеваниях нервной или сосудистой системы, электрофорез конечностей — при заболеваниях суставов, электрофорез поясничной зоны — при гинекологических заболеваниях и т.п.

Вернуться на страницу:

Остались вопросы?

 

Электрофорез | Поликлиника ЦКБ РЖД-Медицина

Электрофорез лекарственных веществ – особый электрофармакологический метод, основанный на сочетанном использовании постоянного тока и вводимых с его помощью лекарственных веществ. Из электрических токов для лекарственного электрофореза применяются гальванический (в 80-85 %), диадинамические, синусоидальные модулированные (в выпрямленном режиме), прямоугольный импульсный и флюктуирующий (форма № 3) токи.

Механизм физиологического воздействия

При электрофорезе лекарственные вещества в организм проникают через выводные протоки потовых и сальных желез, межклеточные промежутки, волосяные фолликулы и в меньшей степени – чресклеточно. Во время процедуры лекарственные вещества проникают неглубоко: сразу после элекрофореза основная часть лекарства обнаруживается в эпидермисе и дерме, создавая депо. Однако от процедуры к процедуре глубина электрогенного перемещения вводимого препарата возрастает. К тому же следует иметь в виду, что за счет диффузии часть лекарственных веществ быстро достигает кровеносных и лимфатических сосудов, разносясь ко всем органам и тканям. Весьма важно, что из кровотока лекарственные вещества вторично поступают преимущественно в органы и ткани, расположенные в зоне проведения процедуры. Это обосновывает целесообразность использования лекарственного электрофореза для лечения как поверхностно, так и глубоко расположенных патологических процессов, а также заболеваний внутренних органов.

Действие лекарственного электрофореза как электрофармакологического метода складывается из сочетанного действия физического фактора (гальванический или другие токи) и введенного лекарственного вещества. Ответная реакция организма при этом не является простой суммацией эффектов, вызванных этими двумя факторами, составляющими единый терапевтический комплекс. Она значительно сложнее и разнообразнее. Важно помнить, что действие вводимых электрофорезом лекарств развивается несколькими путями (рефлекторное, местное и гуморальное) и, варьируя технику и методику проведения процедуры, ими можно управлять.

Особенности и достоинства лекарственного электрофореза:

1. Лекарственные вещества, вводимые электрофорезом, задерживаются в поверхностных слоях кожи и образуют здесь так называемое кожное депо ионов. В нем лекарства могут сохраняться от 12-24 ч до 15-20 суток (адреналин, цинк, медь и др.). Задержка введенных веществ в кожном депо способствует их более длительному действию и медленному выведению из организма.

2. Метод лекарственного электрофореза позволяет создавать высокую локальную (в патологическом очаге) концентрацию препарата, не насыщая им весь организм. Согласно имеющимся данным, после электрофореза содержание лекарств в тканях области воздействия в несколько раз выше, чем после общепринятых способов введения той же дозы препарата.

3. В отличие от инъекционных способов введения электрофорез позволяет доставить лекарства к патологическому очагу, в котором имеются нарушения микроциркуляции и регионарного кровообращения в виде капиллярного стаза, тромбоза сосудов, инфильтрации и некроза. Такие патологические очаги плохо поддаются лечению традиционными фармакотерапевтическими методами, т.к. поступление лекарственных веществ в них затруднено. При электрофорезе же лекарственные вещества могут поступать в патологический очаг не только гематогенным, но и электрогенным путем.

4. При электрофорезе побочные и аллергические реакции наблюдаются во много раз реже, чем при пероральном или парентеральном применении этих же лекарств. Уменьшение или полное отсутствие побочных реакций при электрофорезе обусловлено рядом причин: невысокой концентрацией лекарства в крови; введением их в наиболее чистом виде; положительным влиянием физического фактора на общую реактивность и иммунобиологический статус организма и др

5. При электрофорезе в организм вводятся только те лекарственные ионы или ингредиенты лекарств, на терапевтическое действие которых рассчитывают. Противоионы и различные примеси, которые могут тормозить действие основного лекарственного иона, в организм при этом не попадают, а остаются на прокладке.

6. В соответствии с сущностью метода при электрофорезе в организм лекарства поступают в виде ионов. И это очень важно, т.к. в ионной форме лекарства значительно активнее, чем в молекулярной, в которой они вводятся при обычных способах их применения.

7. Многих пациентов, прежде всего детей, пожилых пациентов привлекает абсолютная безболезненность метода при его правильном проведении.

8. При лекарственном электрофорезе исключается введение в организм растворителя. Это немаловажное достоинство метода, ибо вводимый при других способах лекарственной терапии растворитель деформирует кожу, нарушает микроциркуляцию и метаболизм в ней, может служить причиной развития постинъекционных инфильтратов.

9. При всей важности приведенных выше особенностей метода все же основным достоинством лекарственного электрофореза, думается, является то, что лекарственное вещество здесь действует на фоне различных, имеющих терапевтическое значение изменений, вызываемых используемым электрическим током. Именно благодаря этому отчетливое специфическое и выраженное лечебное действие вводимых электрофорезом лекарств проявляется при более низких концентрациях, которые при обычных путях их введения были бы малоэффективны.

Продолжительность процедуры зависит от локализации воздействия и вида используемого тока. При общих и сегментарно-рефлекторных методиках она обычно не превышает 15-20 мин, а при местных процедурах – 30-40 мин. Использование флюктуирующих или синусоидальных модулированных токов (в выпрямленном режиме) требует некоторого уменьшения продолжительности лекарственного электрофореза, а при проведении его по методике электросна длительность воздействия, наоборот, обычно удлиняется. Курс лечения лекарственным электрофорезом в зависимости от тяжести состояния больного может быть различным по продолжительности: от 10-12 до 16-20 процедур, проводимых ежедневно или через день.

Показания:

Для лекарственного электрофореза определяются фармакотерапевтическими свойствами вводимого препарата, а также показаниями к использованию физического фактора (гальванического или других постоянных токов). В связи с широким перечнем лекарств, пригодных для электрофореза, и разнообразием используемых электрических токов показания для назначения метода весьма разнообразны.

В принципе трудно найти заболевание, при котором не мог бы быть назначен лекарственный электрофорез. Наиболее целесообразно лекарственный электрофорез применять при тех заболеваниях, при которых показаны как лекарственные вещества, так и используемый при этом электрический ток.

Противопоказания:

• индивидуальная непереносимость лекарственного вещества,
• противопоказания к использованию лекарства и самого электрического тока

 

СТОИМОСТЬ УСЛУГ

 

Запись по телефонам:
+7 (499) 262-11-29, +7 (499) 262-93-61

Физиотерапевтическое отделение
Центральная поликлиника ОАО «РЖД»
Москва, ул. Новая Басманная, д. 5

 

Электрофорез — что это? | Стоматология Доктора Манапова

2019-12-10

Электрофорез – это метод физиотерапевтического лечения, при котором в организм вводится лекарственный препарат посредством электрического тока малой силы. В основе данной процедуры лежит применение специальных лекарственных средств, которые способны распадаться на определенные ионы и под воздействием тока направленно проникать вглубь тканей даже через кожные покровы, но на небольшую глубину. Как правило, лекарство попадает в кровь и моментально разносится по всему организму. Кроме того, оно скапливается в органах, на которые непосредственно оказывается воздействие.

Основное показание к лечению электрофорезом – это инфицирование каналов зуба при пульпите, периодонтите, а также кистах и гранулемах. Благодаря целенаправленному введению лекарственного препарата происходит быстрое и эффективное восстановление зубных каналов, уменьшение болевого синдрома, удаление бактерий. После лечения проводится обязательная пломбировка каналов.

Противопоказания:

• аллергические реакции на вводимые препараты
• гнойные воспалительные процессы в организме
• наличие кардиостимулятора
• тяжелая форма бронхиальной астмы
• злокачественные новообразования
• острые заболевания сердечно-сосудистой системы.

Показания:

• кисты и гранулемы
• пульпит – инфицирование каналов зуба
• периодонтит
• болевые ощущения после лечения или удаления зубов
• альвеолит
• стоматит.

Электрофорез в стоматологии: технология

1. специальная прокладка смачивается в лекарственном препарате и фиксируется на пораженном участке. Если требуется лечение пульпита, то препарат вводится внутрь зуба, предварительно обрабатываются каналы,
2. при помощи специального аппарата, вырабатывающего ток, проводится воздействие на ткань полости рта через прокладку с лекарственным средством.

Длительность одной процедуры – 10-30 минут, проводить их рекомендуется ежедневно или через день. Весь курс занимает от 10 до 20 процедур.

Электрофорез в стоматологии: преимущества

• безболезненность проведения процедуры: возможно лишь незначительное покалывание и жжение,
• быстрое снятие воспалительных процессов внутри канала зуба или в тканях, окружающих его верхушку,
• уменьшение болевого синдрома во время и после лечения различных зубных заболеваний,
• бактерицидное воздействие на ткани,
• целенаправленное введение лекарственного средства, его скопление непосредственно в очаге воспаления,
• минимальный риск развития аллергических реакций на вводимый лекарственный препарат,

увеличение эффективности лекарственных средств: оно медленнее выводится и сохраняется в течение нескольких недель.

Электрофорез в стоматологии: недостатки

• большое количество противопоказаний для проведения лечения.

Электрофорез – это не самостоятельное средство лечения, а, как и любой метод физиотерапии – лишь дополнительный способ восстановления организма при наличии каких-либо заболеваний полости рта. Главное преимущество электрофореза в том, что введение лекарственного препарата в организм происходит целенаправленно, что гораздо более эффективно даже капельниц, внутривенного введения или приема медикамента внутрь. При необходимости возможно выведение лекарственного средства из организма также посредством электрического тока.

Электрофорез — действие, показания, противопоказания, процедура

25 Ноября 2011 г.

Лекарственный электрофорез — сочетанное воздействие на организм постоянного электрического тока и вводимого с его помощью лекарственного вещества. Явление электрофореза было открыто профессорами Московского университета П. И. Страховым и Ф. Ф. Рейссом в 1809 (по другим данным – в 1807) году.

Теоретическую основу лекарственного электрофореза (ЛЭ) составляет теория электролитической диссоциации, предложенная в 1887 г. Сванте Аррениусом. Практическое

применение электрофореза началось после создания в 1937 году шведским ученым А. Тиселиусом специального аппарата для фронтального (или свободного) электрофореза белков в растворе.

Действие электрофореза

Процедуру электрофореза возможно проводить с помощью самых разных методик. Существует несколько методов лекарственного электрофореза, наиболее распространен чрескожный электрофорез, осуществляемый с помощью контактно накладываемых электродов. Также применяются камерный электрофорез, внутриполостной и внутритканевый электрофорез.

Во время процедуры электрофореза лекарственные вещества проникают в организм человека через выводные протоки потовых и сальных желез, межклеточные промежутки, волосяные фолликулы и в меньшей степени через клетки. Лекарственный электрофорез как лечебно-профилактический метод обладает рядом особенностей и достоинств, которые и обуславливают неослабевающий к нему интерес не только ученых и врачей, но и пациентов:

• Лекарственные вещества, вводимые электрофорезом, задерживаются в поверхностных слоях кожи и образуют депо ионов, что способствует их более длительному действию и медленному выведению из организма.
  
• Метод лекарственного электрофореза позволяет создавать высокую локальную концентрацию препарата в месте патологического очага, не насыщая им весь организм.
• В отличие от инъекционных способов введения электрофорез позволяет доставить лекарства непосредственно к патологическому очагу не только гематогенным, но и электрогенным путем.
  
• В соответствии с сущностью метода при электрофорезе вводятся только те лекарственные ионы или ингредиенты лекарств, на терапевтическое действие которых рассчитывают. И это очень важно, т.к. в ионной форме лекарства значительно активнее, чем в молекулярной.
  

Лечебные эффекты: потенцирование эффекта гальванизации и специфическое фармакологическое действие вводимого током лекарственного вещества.

Показания для проведения электрофореза

Показания для проведения электрофореза определяются фармакотерапическими свойствами вводимого препарата, а также показаниями к использованию физического фактора (гальванического или других постоянных токов). 

Противопоказания для проведения электрофореза

• Индивидуальная непереносимость вводимого лекарственного препарата.
• Острые и гнойные воспалительные процессы различной локализации.
• Расстройства кожной чувствительности.
• Индивидуальная непереносимость тока.
• Нарушение целостности кожных покровов в местах наложения электродов.
• Экзема.

Электрофорез в ГУТА КЛИНИК

При запросе через поисковые системы «электрофорез в Москве» поисковая система сразу же выдает ссылку на сайт с предложением купить аппарат для проведения процедур электрофореза

на дому.

Даже несмотря на то, что, скорее всего, предлагаемая аппаратура наверняка имеет сертификат соответствия и подробную инструкцию по эксплуатации, заниматься самолечением и проводить себе сеансы электрофореза самостоятельно категорически недопустимо! Ведь, не обладая нужными медицинскими знаниями, вы можете неправильно рассчитать время воздействия аппарата.

Кроме того, необходимо, например, знать, что для проведения электрофореза возможно использовать далеко не все лекарственные вещества, т.к. некоторые из них под действием электрического тока распадаются или образуют вредные соединения. Несоблюдение даже самых основных требований к проведению электрофореза могут в конечном итоге крайне неблагоприятно отразиться на состоянии вашего здоровья. Мы рекомендуем проходить процедуры электрофореза только в специализированных лечебных учреждениях под присмотром профессиональных специалистов, прошедших необходимую для осуществления таких процедур подготовку.

Посетив физиотерапевта ГУТА КЛИНИК, вы получите индивидуальный план лечения исходя из особенностей состояния вашего здоровья, клинической картины заболевания, поставленного диагноза. Классическое медикаментозное лечение приносит более заметные результаты в сочетании с проведением физиотерапии, а процедура электрофореза, будучи проведена по всем правилам опытным специалистом с использованием современного сертифицированного оборудования, переносится пациентом абсолютно комфортно и безболезненно, принося лечебный эффект.

Лекарственный электрофорез

Лекарственный электрофорез

Лекарственный электрофорез — это метод аппаратной физиотерапии, который заключается в введения лекарственного вещества при помощи электрических импульсов через электроды. Благодаря методу медикаменты вводятся в зону поражения в нужной концентрации, имеют пролонгированное действие, при этом весь организм не насыщается ими и лекарства не вызывают побочных реакций.

Показания:

1. Заболевания дыхательной системы и органов слуха:

• насморк
• синусит
• фарингит
• тонзиллит
• пневмония
• бронхит
• бронхиальная астма

2. Болезни органов зрения:

• блефарит
• кератит
• иридоциклит
• увеит

3. Стоматологические заболевания:

• гингивит
• пародонтит
• стоматит

4. Патологии пищеварительной системы:

• язвенная болезнь
• гастрит
• холецистит
• панкреатит
• колит

5. Сердечно-сосудистые патологии:

• варикозная болезнь
• атеросклероз
• стенокардия
• гипертоническая болезнь
• гипотония

6. Заболевания мочеполовой системы:

• цистит
• пиелонефрит
• эндометрит
• цервицит
• вагинит тоническая болезнь
• гипотония

7. Заболевания нервной системы:

• невриты
• невралгии
• параличи
• неврозы
• травмы спинного и головного мозга

8. Дерматологические поражения:

• фурункулы
• карбункулы
• акне
• себорея
• дерматит
• ожоги

9. Заболевания опорно-двигательного аппарата:

• артрит
• артроз
• остеохондроз
• переломы

Противопоказания:

• острая стадия любого заболевания
• онкозаболевания
• повышенная температура тела
• проблемы со свертываемостью крови
• туберкулез в активной форме
• тяжелые психические заболевания
• наличие кардиостимулятора
• нарушение целостности тканей в месте наложения лекарственных прокладок
• непереносимость электрического тока или используемых лекарств
• сердечно-сосудистая недостаточность тяжелой степени
• беременность, кормление грудью
• наличие металлических зубных протезов при использовании на лице
• использование при менструации при воздействии на область малого таза

Процедуры назначаются после консультации с врачом физиотерапевтом. Курс составляет 6-12 процедур, проводятся ежедневно. Продолжительность процедур от 6 до 30 минут. Повторный курс при необходимости назначается через 2-6 месяцев.

ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ №1

Фельдман Рита Михайловна

Заведущая физиотерапевтического отделения 

Врач высшей квалификационной категории.

 

Физиокабинеты больницы открывались одновременно с открытием взрослой поликлиники и взрослого стационара, затем детского стационара и детской поликлиники. С первого дня функционирования лечебных корпусов физиолечение, было включено в лечение для взрослых больных и детей, оставаясь одним из эффективных методов лечения и до настоящего времени.

Физиотерапевтическое отделение обслуживает больных взрослого и детского стационаров, взрослой и детской поликлиники, обслуживающих население Привокзального и Советского районов.

В физиокабинете детского стационара лечатся больные из педиатрического отделения, психоневрологического отделения для детей, хирургического отделения для детей, отделения патологии новорожденных, отделения для выхаживания недоношенных детей, отоларингологического отделения.

В физиокабинете взрослого стационара лечатся больные из урологического отделения, кардиологического отделения,  нейрососудистого отделения.

Население детской и взрослой поликлиники получает физиолечение по заболеваниям верхних дыхательных путей, заболеваниям бронхов и легких, заболеваниям нервной системы, заболеваниям органов пищеварения, мочевой системы, заболевания сердечно-сосудистой системы, заболевания костно-мышечной системы.

В состав физиотерапевтического отделения входит кабинет физиотерапии в детской поликлинике, взрослой поликлинике, кабинет электролечения, светолечения, кабинет ультравысокочастотной терапии, ингаляторий, кабинет парафинолечения.

Во всех физиокабинетах проводится электрофорез с эуфиллином на воротниковую зону, на грудную клетку; электрофорез с магнезией на воротниковую зону, на грудную клетку, на область правого подреберья; электрофорез хлористого кальция эндоназально и на область тазобедренных суставов, применяется электрофорез новокаина и анальгина на область позвоночника, суставов, а так же введение этих лекарств с помощью импульсивных токов. При экссудативных отитах, тугоухости используется электрофорез иодида калия эндоурально. Широко используется амплипульстерапия и диадинамотерапия при заболеваниях нервной системы и опорно — двигательного аппарата.

В отдельном кабинете отпускаются процедуры ультравысокочастотной терапии при острых воспалительных и гнойных заболеваниях различных органов и тканей. В отделении имеется достаточное количество аппаратов магнитотерапии «Алмаг 02», поэтому магнитотерапия широко используется при различных заболеваниях.

При многих заболеваниях слизистой оболочки, кожи и подкожной клетчатки используется общее и местное ультрафиолетовое облучение.

При заболеваниях верхних дыхательных путей, бронхитах, пневмониях применяются тепловлажные ультразвуковые ингаляции различных медикаментов. При аденоидитах, риносинуситах эффективно используется лазерная терапия эндоназально.

При различной патологии мочевого пузыря, мочевыводящих путей используется ультразвуковая терапия и введение лекарственных средств с помощью ультразвука. В кабинете парафинолечения с большой эффективностью используется парафино-озокеритовая апликации на различные области организма.

Все физиокабинеты оснащены современной аппаратурой: аппаратами магнитотерапии, ультравысокочастотной терапии, светотерапии, аппаратами лазерной терапии, ультразвуковой терапии, аппаратами электротерапии.

В физиотерапевтическом отделении №1 работают мед сестры с большим стажем работы, имеющие высшую и первую квалификационную категорию , повышающие свою квалификацию каждые  5 лет на базе колледжа последипломного образования средних мед работников.

Все мед сестры быстро осваивают работу на физиотерапевтическом оборудовании, поступающим в отделение. В отделении ежемесячно проводятся сестринские конференции по различной тематике, занятия по технике безопасности и противопожарной безопасности, занятия по гражданской обороне.

В 2014 году усилиями администрации больницы открыт кабинет лечебной физкультуры и кабинет массажа в детском стационаре. Кабинет лечебной физкультуры в течении года был полностью оснащен необходимым оборудованием: а именно, шведской стенкой из трех секций, гимнастической скамейкой, детскими велотренажерами, беговой дорожкой, манупедом и степпером, а также большим количеством различных мячей и гимнастическими палочками, что позволило более эффективно проводить реабилитацию детей при: ДЦП, остеопатиях, пневмониях, ортопедической патологии. В кабинете массажа установлен современный массажный стол, что помогает массажистке успешно проводить курсы массажа у больных детей.

 

Физиотерапия для детей – особенности и противопоказания

 

 

Детская физиотерапия предлагает большое количество разнообразных по воздействию на организм процедур, которые могут быть назначены детям с первых дней жизни. Как правило, такие процедуры назначают для повышения защитных сил, лечения и профилактики заболеваний, правильного развития всех систем в организме.

Методика проведения и техника физиотерапевтических процедур отличается от процедур, которые применимы ко взрослым.

Так, например, физиотерапевтические процедуры для новорожденных длятся не более 5 минут, поскольку нервная система у малышей еще не закончила формироваться, и ответные реакции у неё быстро истощаются.

 

При каких заболеваниях у детей назначают физиотерапию

 

 

Чаще всего у детей физиотерапию применяют при таких заболеваниях:

• При болезнях кожи и пупка у новорожденных (омфалите, опрелости, пиодермии)
• Для лечения флегмоны новорожденных
• Для лечения острого гематогенного остеомиелита
• При последствиях родовой травмы
• Для профилактики и лечения рахита

Для работы с заболеваниями нервной системы (последствий нейроинфекций, детских церебральных параличей, периферических нервов, черепно-мозговых травм, нейромышечной дистрофии и т. д.) проводят в основном методами физиотерапии: УВЧ-терапией, амплипульстерапией, электростимуляцией, лекарственным электрофорезом, массажем, УФ-облучениями, ЛФК. При наличии невротических реакций, неврозов (тиков, заикания, энуреза и др.) хороший эффект получают от применения лекарственного электрофореза, эндоназальной гальванизации, общих УФ-облучений.

 Широко используют физиотерапевтические методы при лечениия ЛОР-заболеваний (тонзиллитов, отитов, риносинуситов и др.):

• УФ-облучение
• Ингаляции
• Электрическое поле УВ
• Лекарственный электрофорез
• Ультрафонофорез

Физиотерапевтические процедуры могут быть назначены и при профилактике болезней сердечно-сосудистой системы:

• Миокардита
• Ревматизма
• Кардиопатии
• Аритмий
• Пороков сердца
• Артериальной гипертензии и т. д.

Также физиотерапия очень распространена при лечении и реабилитации заболеваний опорно-двигательного аппарата, а именно:

• Сколиотическая болезнь
• Врожденная косолапость
• Врожденный вывих бедра
• Остеохондропатии
• Травмы
• Ювенильный ревматоидный артрит и др.

Для работы с заболевания ОДА у детей используют:

• УВЧ-терапию
• УФ-эритему
• Лекарственный электрофорез
• Амплипульстерапию
• Электростимуляцию
• Массаж 

 

Физиотерапия у детей – подготовка к процедурам

 

 

 

Проводить процедуры следует не раньше 1 часа после еды или 40 минут до еды. Ребенка стоит психологически подготовить, объяснить предстоящую процедуру.

В рамках одного дня желательно принимать не больше одной общей процедуры, при необходимости можно добавить одну местную процедуру, сделав перерыв не менее 2х часов. С учетом более долгого эффекта от воздействия, детям назначают более продолжительные интервалы между курсами.

Любую физиопроцедуру для детей начинают с минимальных дозировок, постепенно увеличивая интенсивность до необходимого значения. В процессе процедуры необходимо постоянно контролировать состояние ребенка, учитывать не только местные реакции, но и изменение общего самочувствия. Для детей младшего возраста проведение физиотерапии допускается только в присутствии взрослых.

 

 В медицинском центре САНАС работают квалифицированные физиотерапевты, которые помогут в подборе и проведении процедуры как взрослым, так и детям. Записаться на прием к физиотерапевту можно по телефонам клиники или на сайте.

 

Что такое электрофорез? | Кливер Научный

Электрофорез — это электрокинетический процесс, при котором заряженные частицы в жидкости разделяются с помощью поля электрического заряда. Это наиболее часто используется в науках о жизни для разделения молекул белка или ДНК и может быть достигнуто с помощью нескольких различных процедур в зависимости от типа и размера молекул. Процедуры в чем-то различаются, но все они нуждаются в источнике электрического заряда, поддерживающей среде и буферном растворе. Электрофорез используется в лабораториях для разделения молекул по размеру, плотности и чистоте.

Как это работает?

К молекулам приложено электрическое поле, и, поскольку они сами электрически заряжены, на них действует сила. Чем больше заряд молекулы, тем больше сила, приложенная электрическим полем, и, следовательно, тем дальше через поддерживающую среду молекула будет двигаться относительно своей массы.

Некоторые примеры применения электрофореза включают анализ ДНК и РНК, а также электрофорез белков, который представляет собой медицинскую процедуру, используемую для анализа и разделения молекул, обнаруженных в образце жидкости (чаще всего в образцах крови и мочи).

Виды электрофореза

В качестве поддерживающей среды для электрофореза обычно используются различные типы гелей, и они могут иметь форму пластин или пробирок, в зависимости от того, что более выгодно. Гелевые пластины позволяют одновременно обрабатывать множество образцов и поэтому часто используются в лабораториях. Однако гели для пробирок дают лучшее разрешение результатов, поэтому их часто выбирают для электрофореза белков.

Агарозный гель обычно используется для электрофореза ДНК. Он имеет крупнопористую структуру, позволяющую более крупным молекулам легко перемещаться, 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. Его также можно использовать для понимания того, как бактерии становятся устойчивыми к антибиотикам с помощью анализа плазмид.

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

Что такое гель-электрофорез? | Факты

Электрофорез — это метод, обычно используемый в лаборатории для разделения заряженных молекул, таких как ДНК, по размеру.

• Гель-электрофорез — это метод, обычно используемый в лабораториях для разделения заряженных молекул, таких как ДНК, РНК и белки, в зависимости от их размера.
• Заряженные молекулы движутся через гель, когда через него пропускают электрический ток.
• Электрический ток пропускается через гель, так что один конец геля имеет положительный заряд, а другой конец — отрицательный.
• Движение заряженных молекул называется миграцией.Молекулы движутся навстречу противоположному заряду. Таким образом, молекула с отрицательным зарядом будет притягиваться к положительному концу (противоположности притягиваются!).
• Гель состоит из проницаемой матрицы, немного похожей на сито, через которую молекулы могут перемещаться при прохождении электрического тока.
• Более мелкие молекулы мигрируют через гель быстрее и, следовательно, перемещаются дальше, чем более крупные фрагменты, которые мигрируют медленнее и, следовательно, будут перемещаться на меньшее расстояние.В результате молекулы разделяются по размеру.

Гель-электрофорез и ДНК

• Электрофорез позволяет различать фрагменты ДНК разной длины.
• ДНК заряжена отрицательно, поэтому при приложении электрического тока к гелю ДНК будет перемещаться к положительно заряженному электроду.
• Более короткие нити ДНК проходят через гель быстрее, чем более длинные нити, в результате чего фрагменты выстраиваются по размеру.
• Использование красителей, флуоресцентных меток или радиоактивных меток позволяет видеть ДНК на геле после их разделения. Они появятся на геле в виде полос.
• Маркер ДНК с фрагментами известной длины обычно пропускается через гель одновременно с образцами.
• Сравнивая полосы образцов ДНК с полосами от маркера ДНК, вы можете определить приблизительную длину фрагментов ДНК в образцах.

Как проводится гель-электрофорез?

Подготовка геля

• Гели агарозы 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 при более высоких концентрациях агарозы, в то время как более крупные молекулы требуют более низкой концентрации агарозы.
• Чтобы сделать гель, порошок агарозы смешивают с буфером для электрофореза и нагревают до высокой температуры, пока весь порошок агарозы не расплавится.
• Расплавленный гель затем выливают в лоток для отливки геля, и на одном конце помещают «гребешок», чтобы сделать лунки для образца, в который будет добавлена ​​пипетка.
• Как только гель остынет и затвердеет (теперь он будет непрозрачным, а не прозрачным), гребешок удаляется.
• Многие люди сейчас используют готовые гели.
• Затем гель помещают в резервуар для электрофореза, и буфер для электрофореза наливается в резервуар 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 к электрофорезу

• В образец ДНК перед электрофорезом добавляют краситель, чтобы увеличить вязкость образца, что предотвратит его выплывание из лунок и так, чтобы миграция образца через гель видно.
• Маркер ДНК (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 переносятся в оставшиеся лунки геля.
• Когда это будет сделано, крышка помещается на резервуар для электрофореза, чтобы убедиться, что ориентация геля, положительного и отрицательного электродов правильная (мы хотим, чтобы ДНК перемещалась через гель к положительному концу).

Разделение фрагментов

• Затем включается электрический ток, так что отрицательно заряженная ДНК перемещается через гель к положительной стороне геля.
• Более короткие участки ДНК перемещаются быстрее, чем более длинные, поэтому перемещаются дальше во время прохождения тока.
• Расстояние, на которое ДНК мигрировала в геле, можно определить визуально, отслеживая миграцию красителя загрузочного буфера.
• Электрический ток остается включенным достаточно долго, чтобы гарантировать, что фрагменты ДНК перемещаются по гелю достаточно далеко, чтобы разделить их, но не настолько долго, чтобы они выходили из конца геля.

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

Визуализация результатов

• После того, как ДНК прошла достаточно далеко по гелю, 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 показывает окрашенную ДНК в виде ярких полос.
• В качестве альтернативы краситель можно смешать с гелем перед его заливкой.
• Если гель растекся правильно, будет видна полосатая структура маркера ДНК / стандарта размера.
• Затем можно судить о размере 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

Эта страница последний раз обновлялась 25.01.2016

Как работает электрофорез | Sciencing

Гель-электрофорез, часто также называемый электрофорезом ДНК или просто электрофорезом, — это метод, который используется для разделения фрагментов ДНК (и других заряженных молекул) по размеру.Обычно это делается с использованием геля агарозы и электрического заряда, чтобы отделить фрагменты друг от друга.

У этого метода есть несколько приложений, включая исследование ДНК, снятие отпечатков пальцев ДНК, криминологию, а также различные медицинские приложения.

Что такое гель-электрофорез?

Гель-электрофорез — это метод, который позволяет ученым разделять заряженные молекулы по размеру. Это включает ДНК, РНК и белки.

Помните, что ДНК и РНК имеют небольшой отрицательный заряд благодаря отрицательно заряженным молекулам кислорода в сахарно-фосфатной основе молекулы.Белки могут иметь ряд зарядов в зависимости от аминокислот в полипептидной цепи.

Компоненты электрофореза

Для проведения электрофореза сначала необходимо приготовить гель. Это можно сделать практически в любой лаборатории; Наиболее распространены агарозные гели. Чтобы сделать гель, порошок агарозы смешивают со специальным буфером, называемым буфером для электрофореза. Затем эту смесь нагревают до растворения агарозы и полностью смешивают с буферным раствором.

Обратите внимание, что некоторые протоколы электрофореза требуют добавления бромистого этидия (Et-Br).Это окрашивает любую ДНК, используемую в электрофорезе, чтобы вы могли видеть положение фрагментов в УФ-свете.

Формование геля

Затем его выливают в прямоугольную форму, называемую лотком для заливки геля. Наряду с формой, которая создает прямоугольный гель, используемый для электрофореза, на одном из концов геля помещается гребешок. Эта гребенка создает лунки, в которые загружаются образцы, которые вы хотите разделить с помощью электрофореза. Вы можете увидеть картинку здесь.

После затвердевания геля гребенку из лунок удаляют и гель помещают в специальный резервуар для электрофореза.Другой буфер заполняется в резервуар до тех пор, пока небольшой слой буфера полностью не покроет агарозный гель.

Этот резервуар вырабатывает электрический ток (от 50 до 150 В) через буферный раствор и, в свою очередь, через гель агарозы. Лунки с гелем агарозы помещают на отрицательном конце тока (катод ), а другой конец геля на положительном конце тока (анод ).

Как работает электрофорез?

Перед тем, как электрический ток будет пропущен через резервуар и гель, ваши образцы загружаются в лунки.Это делается с помощью микропипетки. «Маркерный» образец, также известный как «лестница ДНК», представляет собой образец с известными размерами фрагментов ДНК, который может помочь вам сравнить ваши образцы и понять размеры исследуемого образца.

Часто следящий краситель (также называемый загрузочным красителем) добавляется к каждому образцу, чтобы помочь вам загрузить образец в лунки. Краситель также помогает отслеживать движение образцов через гель.

Так как же на самом деле образцы проходят через гель и разделяются по размеру? Это связано с электрическим током , который проходит через агарозный гель, а также с размером / структурой фрагментов и агарозного геля.

Заряд и размер Определите полосы ДНК

Помните, что в целом заряд ДНК составляет отрицательных . Таким образом, когда эти образцы помещаются в лунки, которые находятся рядом с отрицательным концом электрического тока, это приведет к тому, что отрицательно заряженная ДНК отодвинется на от катода (отрицательный заряд) и переместится на к аноду (положительный заряд). на противоположном конце.

Помимо этого движения образцов, электрофорез также разделяет образцы и фрагменты в этих образцах по размеру.Это связано с тем, что более мелких молекул и фрагментов могут двигаться быстрее и легче через гель, в то время как более крупных молекул и фрагментов перемещаются медленнее . Это означает, что мелкие фрагменты будут двигаться к концу геля быстрее, чем более крупные, и в результате каждый фрагмент разделяется по размеру.

После прохождения геля в течение примерно часа (в большинстве протоколов) заряд отключается и гель анализируется. Вы увидите отчетливую прямоугольную полосу, часто называемую полосой ДНК или полосой белка, в различных точках геля.Каждая полоса представляет собой один фрагмент, который двигался по гелю.

Применение и применение электрофореза

В лаборатории есть множество применений электрофореза. Вот лишь некоторые из них:

• Дактилоскопия ДНК для мест преступлений и генетического тестирования
• Тестирование продуктов полимеразной цепной реакции
• Анализ генов для медицинских целей
• Сравнение ДНК между видами или потомками
• Анализ эволюционных и таксономических отношений между видами
• Понимание того, где рестриктазы разрезают разные участки ДНК
• Проверка отцовства
• Проверка устойчивости к антибиотикам

8.3: Электрофорез — Биология LibreTexts

Электрофорез использует электрическое поле, приложенное к гелевой матрице, для разделения больших молекул, таких как ДНК, РНК и белки, по заряду и размеру. Образцы загружаются в лунки гелевой матрицы, которая может разделять молекулы по размеру, и к гелю прикладывается электрическое поле. Это поле заставляет отрицательно заряженные молекулы двигаться к положительному электроду. Сама гелевая матрица действует как сито, через которое самые маленькие молекулы проходят быстро, а более длинные молекулы движутся медленнее.

Для ДНК и РНК сортировка молекул по размеру таким способом тривиальна из-за однородного отрицательного заряда на фосфатном скелете. Для белков, которые различаются по своему заряду, необходимо использовать хитрый трюк, чтобы сделать их похожими на нуклеиновые кислоты — см. Электрофорез в полиакриламидном геле (PAGE) ниже. У разных видов гелей разный размер пор. Как и сита с более мелкими или крупными ячейками, одни гели лучше справляются с разделением более мелких молекул, а другие — с более крупными.Гель-электрофорез может использоваться как препаративный метод (то есть при очистке белков или нуклеиновых кислот), но чаще всего он используется как аналитический инструмент.

Электрофорез в агарозном геле

Электрофорез в агарозном геле — это метод, используемый для разделения нуклеиновых кислот в первую очередь по размеру. Агароза — это полисахарид, полученный из морских водорослей (рис. 8.11). Его можно растворить в кипящем буфере и вылить в поддон, где он остынет (рис. 8.12), образуя пластину. Гели агарозы наливают с помощью расчески, чтобы сделать лунки, в которые помещают образцы ДНК или РНК после затвердевания геля.Гель погружают в буфер, и через пластину пропускают ток. Двухцепочечная ДНК имеет однородный отрицательный заряд, который не зависит от состава последовательности молекулы. Следовательно, если фрагменты ДНК поместить в электрическое поле, они будут мигрировать от катода (-) к аноду (+). Скорость миграции напрямую зависит от способности каждой молекулы ДНК перемещаться через просеивающий гель. Матрица агарозы обеспечивает отверстия для движения макромолекул.Самым крупным макромолекулам труднее всего перемещаться по гелю, тогда как самые маленькие макромолекулы проходят через него быстрее всего.

Рисунок 8.11 — Структура полисахарида агарозы. Википедия

Поскольку при электрофорезе в качестве силы для перемещения молекул через матрицу используется электрический ток, разделяемые молекулы должны быть заряжены. Поскольку отношение размера к заряду для ДНК и РНК постоянно для всех размеров этих нуклеиновых кислот, молекулы просто сортируются на основе их размера — наименьшие перемещаются быстрее, а наибольшие — медленнее.

Все фрагменты заданного размера будут перемещаться по гелю на одинаковое расстояние, образуя так называемые «полосы» на геле. Визуализация фрагментов ДНК в геле становится возможной благодаря добавлению красителя, такого как бромид этидия, который интеркалирует между основаниями и флуоресцирует при просмотре в ультрафиолетовом свете (рис. 8.13). можно определить размеры фрагментов ДНК в образце. Полезно отметить, что по соглашению фрагменты ДНК описываются не их молекулярной массой (в отличие от белков), а их длиной в парах оснований (bp) или килобазах (kb).

Рисунок 8.12 — Разделение ДНК электрофорезом в агарозном геле — оранжевые полосы — это фрагменты ДНК. Wikipedia

Рисунок 8.13 — Полосы ДНК, визуализированные при окрашивании бромидом этидия. Википедия

Электрофорез в полиакриламидном геле (СТРАНИЦА)

Подобно ДНК и РНК, белки представляют собой большие макромолекулы, но в отличие от нуклеиновых кислот белки не обязательно имеют отрицательный заряд. Заряд каждого белка зависит от его уникальной аминокислотной последовательности. Таким образом, белки в смеси не обязательно будут все двигаться к аноду.

Кроме того, в то время как двухцепочечная ДНК имеет форму палочки, большинство белков глобулярны (свернуты). Кроме того, белки значительно меньше нуклеиновых кислот, поэтому отверстия в матрице агарозного геля просто слишком велики, чтобы обеспечить эффективное разделение. Следовательно, неизмененные (нативные) белки не очень перспективны для электрофореза на агарозных гелях. Чтобы разделить белки по массе с помощью электрофореза, необходимо внести несколько модификаций.

Гелевая матрица

Во-первых, используется матрица, полученная путем полимеризации и сшивания акриламидных звеньев.Мономерный акриламид (рис. 8.14) полимеризуется, и полимеры сшиваются с использованием N, N’-метилен-бисакриламида (рис. 8.15), чтобы создать сетчатую структуру. Размер отверстий матрицы / сетки можно легко регулировать, изменяя процентное содержание акриламида в реакции. Более высокий процент акриламида дает меньшие отверстия и более эффективен для разделения более мелких молекул, тогда как более низкий процент акриламида используется при разделении смесей более крупных молекул. (Примечание: полиакриламидные гели также используются для разделения небольших фрагментов нуклеиновых кислот, при этом некоторые акриламидные гели способны разделять фрагменты ДНК, различающиеся по длине всего на один нуклеотид.)

Рисунок 8.14 — Акриламидный мономер. Википедия

Рис. 8.15 — N, N’-Метиленбисакриламид — сшивающий реагент акриламида. Википедия

Изменение заряда по SDS

Второе соображение заключается в том, что белки должны быть физически изменены, чтобы «представить» себя матрице, как отрицательно заряженные стержни ДНК. Это достигается обработкой белков анионным детергентом, SDS (додецилсульфатом натрия). SDS денатурирует белки, так что они принимают стержнеобразную форму, а молекулы SDS покрывают белки таким образом, что внешняя поверхность нагружается отрицательными зарядами, маскируя исходные заряды на белках и делая заряд на белках более пропорциональным их массе. как основа ДНК.

Поскольку белки обычно имеют дисульфидные связи, которые не позволяют им полностью разворачиваться в детергенте, образцы кипятят с меркаптоэтанолом, чтобы разорвать дисульфидные связи и гарантировать, что белки имеют как можно более стержневидную форму в SDS. Такие реагенты, как меркаптоэтанол (а также дитиотреитол), представляют собой сульфгидрилсодержащие реагенты, которые окисляются, поскольку они восстанавливают дисульфидные связи в других молекулах (см. Рис. 8.16)

Рисунок 8.16 — Восстановление дисульфидных связей дитиотреитолом.Википедия

Гель для укладки

Третье соображение заключается в том, что «укладывающийся гель» может быть использован в верхней части полиакриламидного геля, чтобы обеспечить способ сжатия образцов в плотную полосу до того, как они попадут в основной полиакриламидный гель (называемый разделяющим гелем). Подобно тому, как фрагменты ДНК при электрофорезе в агарозном геле сортируются по размеру (наибольшее движение — самое медленное, а наименьшее — самое быстрое), белки мигрируют через матрицу геля со скоростью, обратно пропорциональной их размеру.По завершении электрофореза белки можно визуализировать путем окрашивания соединениями, которые связываются с белками, такими как кумасси бриллиантовый синий (рис. 8.17) или нитрат серебра.

Рис. 8.17. Два геля для SDS-PAGE. Белки представляют собой синие полосы (окрашенные кумасси синим). Википедия

Неденатурирующий гель-электрофорез

Метод SDS_PAGE, описанный выше, является наиболее распространенным методом, используемым для электрофоретического разделения белков.Однако в некоторых ситуациях белки могут быть разделены на так называемых «нативных» гелях в отсутствие SDS. В этих условиях на движение белков через гель будет влиять не только их масса, но и их заряд при рН геля. Белки в комплексе с другими молекулами могут перемещаться как единое целое, что позволяет изолировать партнеров связывания интересующих белков.

Изоэлектрическая фокусировка

Белки значительно различаются по своему заряду и, следовательно, по значению pI (pH, при котором их заряд равен нулю).Это можно использовать для разделения белков в смеси. Разделение белков с помощью изоэлектрического фокусирования требует установления градиента pH в пробирке, содержащей матрицу из акриламидного геля. Размер пор геля регулируется так, чтобы он был большим, чтобы уменьшить эффект просеивания в зависимости от размера. Подлежащие разделению молекулы наносят на гель, содержащий градиент pH, и прикладывают электрическое поле. В этих условиях белки будут двигаться в соответствии со своим зарядом.

Положительно заряженные молекулы, например, движутся к отрицательному электроду, но, поскольку они движутся через градиент pH, когда они проходят через него, они достигают области, где их заряд равен нулю, и в этот момент они перестают двигаться.В этой точке они не притягиваются ни к положительному, ни к отрицательному электроду и, таким образом, «сфокусированы» на своей pI (рис. 8.18). Используя изоэлектрическое фокусирование, можно разделить белки, значения pI которых отличаются всего на 0,01 единицы.

Рисунок 8.18 — Изоэлектрическая фокусировка: A. В начале пробега; Б. в конце цикла

2D гель-электрофорез

И SDS-PAGE, и изоэлектрическая фокусировка являются мощными методами, но умная комбинация этих двух является мощным инструментом протеомики — науки об одновременном изучении всех белков клетки / ткани.При 2-мерном гель-электрофорезе сначала готовят лизат из представляющих интерес клеток. Белки в лизате разделяются сначала по их pI с помощью изоэлектрического фокусирования, а затем по размеру с помощью SDS-PAGE.

Рисунок 8.19 — Схема для проведения 2-D гель-анализа. Изображение Aleia Kim

Смесь белков сначала наносится на пробирку или полоску (рис. 8.19, этап 1), где выполняется изоэлектрическое фокусирование для разделения белков по их значениям pI (этап 2). Затем, как показано на рисунке, гель, содержащий белки, разделенные их pI, переворачивают на бок и наносят на верхнюю часть полиакриламидной пластины для SDS-PAGE для разделения в зависимости от размера (этап 3).Белки в матрице изоэлектрической фокусировки подвергаются электрофорезу в полиакриламидном геле и разделяются по размеру. Продукт этого анализа представляет собой двумерный гель, как показано на рисунке 8.20. Сила двумерного гель-электрофореза заключается в том, что практически каждый белок в клетке может быть отделен и появится на геле в виде пятна, определяемого его уникальным размером и размером. Пи. На рисунке точки в левом верхнем углу соответствуют большим положительно заряженным белкам, а точки в правом нижнем углу — небольшим отрицательно заряженным белкам.Каждое пятно на 2-мерном геле можно элюировать и идентифицировать с помощью высокопроизводительной масс-спектрометрии. Это особенно эффективно, когда сравнивают белковые профили между разными тканями или между контрольными и обработанными образцами одной и той же ткани.

Рисунок 8.20 — Результат разделения с помощью 2-мерного гель-электрофореза. Википедия

Сравнение белковых профилей

Сравнение двухмерных гелей белков из незлокачественной ткани и белков из раковой ткани того же типа обеспечивает быструю идентификацию белков, уровень экспрессии которых различается между ними.Подобная информация может быть полезна при разработке методов лечения или для понимания механизма (ов) развития рака.

Краткая история электрофореза

Многие могут удивить, узнав, что электрофорез не совсем новый. Фактически, метод разделения был впервые разработан для использования учеными еще в 1807 году. С тех пор исследователи, химики и техники использовали электрофорез для разделения различных заряженных частиц с помощью электрического поля.Это можно использовать для анализа всего, от образцов ДНК до пестицидов и загрязнителей окружающей среды. За последние пару столетий процесс становился все более и более изощренным, и в него часто вносились улучшения.

Основы электрофореза

Хотя электрофорез был впервые открыт в начале 19 века, он не применялся в научных целях до 1942 года. Во время электрофореза образец подвергается воздействию электрического тока.Положительно заряженные ионы движутся к отрицательному электроду, а отрицательно заряженные ионы движутся к положительно заряженному электроду. Поскольку разные ионы мигрируют с разной скоростью, их можно эффективно разделить с помощью электрофореза.

Технологический прогресс

Развитие электрофореза имело огромное значение для изучения разделения ДНК и РНК. Существует несколько различных видов электрофореза, но одним из наиболее распространенных в лабораторных условиях является гель-электрофорез с нуклеиновой кислотой.При гель-электрофорезе биомолекулы нуклеиновых кислот и белков разделяются в геле после воздействия электрического поля.

В то время, когда электрофорез был впервые представлен для применений ДНК и РНК, нуклеиновые кислоты в основном разделялись на основе скорости осаждения посредством центрифугирования. Поскольку центробежное разделение требовало значительного количества времени, тяжелого оборудования и высокого уровня ввода пробы, исследователи начали искать различные методы разделения.Электрофорез успешно использовался для разделения образцов ДНК и РНК, начиная с 1960-х годов. Первоначально агар, природный углевод, использовался в качестве разделяющей среды для электрофореза, но в конце 1960-х годов его заменили агарозой, полисахаридом, который является одним из основных компонентов агара.

Гель-электрофорез нуклеиновых кислот стал еще более сложным в 1970-х годах. До 1972 года лаборатории должны были использовать радиоактивное мечение нуклеиновых кислот, чтобы эффективно визуализировать разделение молекул в процессе электрофореза.Затем две лаборатории смогли успешно заменить этот процесс окрашиванием геля с использованием бромистого этидия. Этот переход позволил лабораториям отказаться от рисков и длительного обучения, связанных с использованием радиоактивной маркировки.

Качественное оборудование для электрофореза

Сегодня лаборатории могут инвестировать в высококачественные системы электрофореза, которые упрощают отливку и анализ образцов геля. Система гель-электрофореза ENDURO ™ GDS от Labnet International — это комплексный продукт, в котором есть все необходимое для электрофореза, включая цифровой блок питания, подставку для литья, расчески, поддоны для геля и резервуар для геля.Мы также предлагаем ряд систем документации, включая систему документации гелей ENDURO ™ GDS с превосходными возможностями визуализации.

Свяжитесь с Labnet сегодня, чтобы получить дополнительную информацию о том, как мы можем удовлетворить ваши потребности в оборудовании.

Электрофорез | Спросите у биолога

Электрофорез в агарозном геле

Электрофорез в агарозном геле позволяет разделять фрагменты ДНК по размеру. Обычно молекула ДНК переваривается рестрикционными ферментами, и электрофорез в агарозном геле используется в качестве диагностического инструмента для визуализации фрагментов.Электрический ток используется для перемещения молекул ДНК через агарозный гель, который представляет собой полисахаридную матрицу, которая функционирует как своего рода сито. Матрица помогает «поймать» молекулы по мере их перемещения электрическим током.

Эта техника имеет множество применений. Вообще говоря, вы можете анализировать фрагменты ДНК, полученные в результате ферментативного переваривания более крупного фрагмента ДНК, чтобы визуализировать фрагменты и определить размеры фрагментов.

Помимо полезности в исследовательских методах, электрофорез в агарозном геле является распространенным методом судебной медицины и используется для снятия отпечатков пальцев ДНК.

А нельзя было просто покрасить?

Бромид этидия представляет собой интеркалирующий краситель, что означает, что он внедряется между основаниями, расположенными в центре спирали ДНК. Одна молекула бромида этидия связывается с одним основанием. Когда каждая молекула красителя связывается с основаниями, спираль разматывается, чтобы принять напряжение от красителя.

Замкнутая кольцевая ДНК ограничена и не может противостоять такому напряжению скручивания, как линейная ДНК, поэтому кольцевая ДНК не может связывать столько красителя, сколько линейная ДНК.

Бромид этидия может легко попасть в ваши клетки. ДНК человека линейна и хорошо окрашивается. Это значит, что он может попасть в вашу ДНК и раскрутить ее. Это нехорошо, поэтому будьте осторожны и защищены при использовании бромистого этидия.

Есть также более безопасные и менее токсичные альтернативы, которые вы можете использовать. GelRed и GelGreen — это пятна ДНК, которые не могут проходить через клеточные мембраны, что делает их более безопасными в использовании и утилизации.

Перемещение по матрице

Молекулы фосфата, составляющие основу молекул ДНК, имеют высокий отрицательный заряд.Когда ДНК помещают в поле с электрическим током, эти отрицательно заряженные молекулы ДНК перемещаются к положительному концу поля, которое в данном случае представляет собой гель агарозы, погруженный в буферную ванну.

Гель агарозы представляет собой сшитую матрицу, которая чем-то похожа на трехмерную сетку или экран. Молекулы ДНК притягиваются к положительному концу током, но они сталкиваются с сопротивлением этой агарозной сетки. Более мелкие молекулы могут перемещаться по сетке быстрее, чем более крупные, поэтому они продвигаются дальше по гелю, чем более крупные молекулы.Вот как электрофорез в агарозе разделяет разные молекулы ДНК в зависимости от их размера. Гель окрашивают бромидом этидия, чтобы вы могли визуализировать, как эти молекулы ДНК распадаются на полосы вдоль геля.

Саузерн-блоттинг также можно использовать в качестве метода визуализации агарозных гелей.

Неизвестные образцы ДНК обычно обрабатываются на одном геле с «лестницей». Лестница — это образец ДНК, размер полос которого известен. Итак, после того, как вы закончите свой образец, вы можете сравнить неизвестные фрагменты с фрагментами лестничной диаграммы и определить приблизительный размер неизвестных полос ДНК по тому, как они совпадают с известными полосами лестницы.

---

Дополнительные изображения из Викимедиа через Якопо Вертера (аппарат для электрофореза) и Mnolf (гель-электрофорез)

Гель-электрофорез — определение, цель и шаги

Определение гель-электрофореза

Гель-электрофорез — это процедура, используемая для разделения биологических молекул по размеру. Разделение этих молекул достигается помещением их в гель с небольшими порами и созданием электрического поля поперек геля. Молекулы будут двигаться быстрее или медленнее в зависимости от их размера и электрического заряда.

Обзор гель-электрофореза

Процесс гель-электрофореза работает, потому что отрицательно заряженные молекулы удаляются от отрицательного полюса электрического тока, а молекулы меньшего размера будут двигаться быстрее, чем молекулы большего размера. Таким образом, разделение по размерам достигается в пуле молекул, проходящих через гель. Гель работает аналогично сите, разделяя частицы по размеру. Электрофорез перемещает частицы, используя свой собственный электрический заряд, через сито.

Когда исследователи пытаются различить разные сегменты ДНК, например, процесс прост. Образцы загружаются в каналы в начале геля. Каждая молекула ДНК имеет одинаковый заряд (-1), потому что ДНК образована одними и теми же 4 нуклеотидами и всегда несет слегка отрицательный заряд независимо от ее размера. Следовательно, каждая молекула ДНК будет иметь одинаковую силу, протягивая ее через гель.

Однако размер каждой молекулы препятствует ее прохождению через гель.Большие молекулы ударяются о части гелевой матрицы и замедляются. Небольшие молекулы ДНК могут скользить между различными компонентами гелевой матрицы и быстро переходить на другую сторону геля. По прошествии определенного времени можно увидеть агрегацию окрашенных молекул ДНК в различных областях геля в зависимости от того, как далеко они переместились во время гель-электрофореза. Это позволяет исследователям идентифицировать сегменты и сравнивать ДНК разных организмов.

Для чего используется гель-электрофорез?

Цель гель-электрофореза — визуализировать, идентифицировать и различать молекулы , которые были обработаны с помощью предыдущего метода, такого как ПЦР, ферментативное расщепление или экспериментальные условия.Часто смеси нуклеиновых кислот или белков, собранные в предыдущем эксперименте / методе, подвергают гель-электрофорезу для определения идентичности или различения молекул.

Этапы гель-электрофореза

Обширные этапы, включенные в общий протокол гель-электрофореза ДНК:

1. Подготовка образцов для анализа

ДНК выделяется и предварительно обрабатывается (например, ПЦР, ферментативное расщепление) и растворяется с некоторым основным синим красителем, чтобы помочь визуализировать движение образца через гель.

2. Готовят раствор агарозного геля TAE.

Буфер TAE обеспечивает источник ионов для создания электрического поля во время электрофореза. Отношение веса к объему агарозы в буфере TAE используется для приготовления раствора. Например, если требуется 1% гель агарозы, 1 г агарозы добавляют к 100 мл TAE. Используемый процент агарозы определяется ожидаемым размером ДНК. Если кто-то хочет разделить пул полос ДНК меньшего размера (<500 п.н.), готовится гель с более высоким процентным содержанием агарозы (> 1%).Более высокий процент агарозы создает более плотное сито для увеличения разделения небольших различий в длине ДНК. Раствор агароза-ТАЕ нагревают до растворения агарозы.

3. Отливка геля

Раствор TAE агарозы наливают в лоток для отливки , который после охлаждения и затвердевания раствора геля образует пластину геля с рядом лунок вверху.

4. Установка камеры для электрофореза

Твердый гель помещают в камеру, заполненную буфером TAE. Гель располагается так, чтобы лунки камеры были ближе всего к отрицательному электроду камеры.

5. Загрузка геля

Лунки гелевой камеры загружаются образцами ДНК, и обычно лестница ДНК также загружается в качестве эталона для размеров.

6. Электрофорез

Отрицательный и положительный выводы подключены к камере и к источнику питания, на котором устанавливается напряжение. При включении источника питания создается электрическое поле. , и отрицательно заряженные образцы ДНК начинают мигрировать через гель от отрицательного электрода к положительному.

7. Остановка электрофореза и визуализация ДНК

После того как синий краситель в образцах ДНК прошел через гель достаточно далеко, питание отключают, гель удаляют и помещают в раствор бромистого этидия. Бромид этидия внедряется между ДНК и виден в ультрафиолетовом свете. Иногда бромид этидия добавляют непосредственно в раствор агарозного геля на этапе 2. Гель, окрашенный бромидом этидия, затем подвергается воздействию УФ-излучения и делается снимок.На каждой дорожке, соответствующей лунке камеры, визуализируется полос ДНК. Также визуализируется загруженная лестница ДНК и можно оценить длину полос ДНК. Пример приведен на рисунке ниже.

Гель-электрофорез

Типы гель-электрофореза

Существует два типа гель-электрофореза: нативный и денатурирующий. Электрофорез в нативном геле обычно пытается сохранить РНК или белок в его нативной структуре при прохождении через гель.Денатурирующий гель-электрофорез пытается восстановить РНК или белок до его наиболее линейной структуры до или во время гель-электрофореза.

Денатурация РНК или белка достигается добавлением восстанавливающего агента к образцу, гелю и / или буферу. Восстанавливающий агент разделяет связи в молекуле РНК или белка и тем самым уменьшает ее вторичную структуру. Вторичная структура белка или РНК будет нелинейным образом влиять на скорость его миграции через гель. Денатурированная линейная форма РНК или белка, однако, будет мигрировать пропорционально своему линейному размеру (пары оснований или килодальтон). Денатурирующий гель-электрофорез часто более точен для определения размера, тогда как нативный гель-электрофорез обычно используется для идентификации более крупных белковых комплексов.

Примеры гель-электрофореза

• TAE-электрофорез в агарозном геле чаще всего используется для ДНК.