دستگاه الکتروفورز

الکتروفورز چیست؟

الکتروفورز (Electrophoresis) یک تکنیک آزمایشگاهی دقیق برای جداسازی مولکول‌های زیستی مانند DNA، RNA و پروتئین‌ها بر اساس اندازه، بار الکتریکی و تحرک مولکولی است. در این روش، نمونه‌ها تحت تأثیر یک میدان الکتریکی کنترل‌شده قرار می‌گیرند و درون محیطی ژل‌ مانند (معمولا آگارز یا پلی‌ آکریل‌ آمید) حرکت می‌کنند. سرعت و الگوی حرکت هر مولکول، اطلاعات مستقیمی از ساختار، اندازه و کیفیت نمونه در اختیار پژوهشگر قرار می‌دهد.

به همین دلیل است که خرید دستگاه الکتروفورز مناسب، نقش مستقیمی در دقت نتایج، کیفیت باندها و تکرارپذیری آزمایش‌ها دارد.

اجزای اصلی دستگاه الکتروفورز

یکی از اشتباهات رایج این است که الکتروفورز صرفا به‌عنوان «یک تانک ژل ساده» در نظر گرفته می‌شود. در حالی‌که کیفیت هر جزء از سیستم الکتروفورز مستقیما روی وضوح باندها، تکرارپذیری نتایج و حتی تفسیر داده‌ها اثر می‌گذارد. در ادامه، اجزای کلیدی این سیستم را بررسی می‌کنیم.

تانک الکتروفورز (Electrophoresis Tank)

تانک الکتروفورز نقش اصلی در شکل‌گیری میدان الکتریکی یکنواخت دارد و کیفیت طراحی آن روی وضوح باندها و تکرار پذیری نتایج اثر می‌گذارد. تانک‌هایی که از نظر طراحی داخلی یا پایداری حرارتی ضعیف هستند، باعث پخش شدن باندها، ایجاد Smiling Effect و بروز خطاهایی می‌شوند که اغلب به اشتباه به PCR یا نمونه نسبت داده می‌شوند. 

به همین دلیل است که پیشنهاد می‌کنیم هنگام خرید تانک الکتروفورز توجه ویژه‌ای به یکنواختی میدان، کیفیت بدنه و طراحی مهندسی داشته باشید. انتخاب تانک استاندارد به این معنی است که نتایج شما  قابل اعتماد، تکرار و استناد است.

الکترودهای پلاتینی در الکتروفورز

الکترودهای پلاتینی به دلیل مقاومت شیمیایی بالا در برابر بافرهایی مانند TAE و TBE، در طول زمان دچار خوردگی یا افت رسانایی نمی‌شوند و باعث پایداری میدان الکتریکی در ران‌های متوالی می‌شوند. در مقابل، الکترودهایی که از آلیاژهای ارزان‌تر ساخته شده‌اند به‌مرور دچار اکسیداسیون می‌شوند. در نتیجه با ایجاد نوسان جریان و گرم‌شدن موضعی ژل، کیفیت و وضوح باندها را کاهش می‌دهند. به همین دلیل است که جنس و کیفیت الکترودها یکی از عوامل کلیدی است که بر دقت، تکرارپذیری و اعتبار نتایج الکتروفورز اثر می‌گذارد.

منبع تغذیه الکتروفورز

اگر قرار باشد فقط یک جزء از سیستم الکتروفورز را به‌عنوان «عامل تعیین‌کننده کیفیت نتایج» نام ببریم، آن جزء بدون تردید منبع تغذیه (Power Supply) است. بسیاری از مشکلاتی مانند کشیده شدن باندها، کاهش تفکیک قطعات نزدیک به هم یا عدم تکرارپذیری نتایج، به صورت مستقیم به ناپایداری ولتاژ و جریان برمی‌گردد.

ژل‌کست (Gel Casting System)

سیستم ژل‌کست وظیفه قالب‌ گیری ژل با ضخامت یکنواخت و بدون نشتی را دارد. اگر این قسمت از سیستم به درستی کار نکند، باندها دچار اعوجاج می‌شوند. موردی که شاید در نگاه اول پنهان به نظر برسد.

نشتی ژل داغ، ضخامت نامنظم یا تراز نبودن قالب باعث می‌شود میدان الکتریکی در سراسر ژل یکنواخت نباشد و حرکت DNA به‌ درستی انجام نشود. ژل‌کست دقیق، علاوه بر کاهش خطای انسانی، در آزمایشگاه‌های پرترافیک سرعت کار و ثبات نتایج را به‌ طور محسوسی افزایش می‌دهد. شما به طور جداگانه هم می‌توانید خرید ژل کست را از شرکت دانش بنیان دناژن تجهیز تجربه کنید. 

شانه ژل (Gel Comb)

شانه ژل وظیفه ایجاد چاهک‌هایی با حجم و شکل یکنواخت دارد. تطابق نداشتن این چاهک‌ها در ضخامت و یا جای‌ گیری آن، به نشت نمونه یا نامنظم شدن باندها منجر می‌شود. شانه‌های بی‌کیفیت و یا لق، باعث می‌شوند نمونه قبل از شروع ران پخش شود و یا این که چاهک‌های تشکیل شده، هم‌حجم نباشند. اگر بخواهید چند نمونه را با هم مقایسه کنید، عملا تفسیر نتایج غیرقابل اعتماد می‌شود. در کارهای روتین و تشخیصی، کیفیت شانه ژل نقش مهمی در کاهش خطای انسانی و افزایش تکرارپذیری آزمایش‌ها دارد.

انواع دستگاه‌های الکتروفورز

دستگاه‌های الکتروفورز به‌طور کلی در سه گروه افقی، عمودی و ریل‌تایم (Real-Time) قرار می‌گیرند. انتخاب نوع دستگاه به ماهیت نمونه، سطح دقت مورد نیاز و هدف آزمایشگاه بستگی دارد. هر کدام از این الکتروفورزها را در صفحه خرید الکتروفورز عمودی، خرید الکتروفورز افقی و خرید الکتروفورز ریل تایم به صورت کامل توضیح داده‌ایم.

الکتروفورز افقی

رایج‌ترین نوع الکتروفورز برای جداسازی DNA و RNA است که معمولا با ژل آگارز انجام می‌شود و به دلیل سادگی کاربری و سازگاری بالا با PCR، در آزمایشگاه‌های روتین و آموزشی کاربرد زیادی دارد. 

الکتروفورز عمودی

این الکتروفورز برای آنالیز پروتئین‌ها طراحی شده است و در تکنیک‌هایی مانند SDS-PAGE و Native PAGE استفاده می‌شود. این سیستم دقت تفکیک بالایی دارد و بیشتر در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و بیوشیمی به‌ کار می‌رود.

الکتروفورز ریل‌تایم (Real-Time)

امکان پایش لحظه‌ای حرکت باندها در طول ران را فراهم می‌کند و برای پروژه‌های تحقیقاتی حساس، بهینه‌سازی روش‌ها و کاربردهای R&D مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد دستگاه‌های ژل الکتروفورز

این دستگاه برای بررسی صحت PCR، آنالیز کیفیت اسید نوکلئیک و جداسازی پروتئین‌ها است. این دستگاه امکان ارزیابی اندازه، سلامت و خلوص نمونه‌ها را قبل از مراحل حساس بعدی فراهم می‌کند. همچنین نقش مهمی در پروژه‌های تحقیقاتی، توسعه روش‌ها و آموزش عملی تکنیک‌های ژنتیکی دارد. انتخاب سیستم مناسب الکتروفورز، دقت و قابلیت استناد نتایج آزمایشگاهی را تضمین می‌کند. قبل از خرید حتما با متخصصان تیم دناژن تجهیز تماس بگیرید.

1. بررسی صحت واکنش PCR: الکتروفورز برای اطمینان از موفقیت PCR، بررسی اندازه قطعات تکثیر شده و تشخیص باندهای غیر اختصاصی یا آلودگی نمونه استفاده می‌شود.

2. آنالیز و کنترل کیفیت DNA و RNA: با استفاده از الکتروفورز می‌توان سلامت، میزان تخریب پذیری آن و حدود اندازه DNA یا RNA استخراج‌ شده را قبل از مراحل بعدی ارزیابی کرد.

3. جداسازی و آنالیز پروتئین‌ها: در سیستم‌های عمودی، الکتروفورز امکان تفکیک پروتئین‌ها بر اساس وزن مولکولی و بررسی بیان یا خلوص آن‌ها را فراهم می‌کند.

4. کاربردهای تحقیقاتی و تحقیق و توسعه (R&D): در پروژه‌های تحقیقاتی و بهینه‌سازی روش‌ها، الکتروفورز به‌عنوان ابزار اصلی برای مقایسه شرایط آزمایش و تحلیل نتایج به‌کار می‌رود.

5. کنترل کیفیت در آزمایشگاه‌های تشخیصی و آموزشی: الکتروفورز به‌طور گسترده در آموزش عملی تکنیک‌های مولکولی و کنترل کیفی نمونه‌ها در آزمایشگاه‌های تشخیصی استفاده می‌شود.

نکات مهم قبل از انتخاب و خرید دستگاه الکتروفورز

قبل از خرید، لازم است نوع کاربرد، سطح دقت مورد نیاز و کیفیت اجزای اصلی دستگاه به‌ دقت بررسی شود. گاهی تفاوت‌های فنی کوچک می‌توانند به اختلاف قابل‌ توجهی در نتایج منجر شوند. شما می‌توانید دستگاه الکتروفورز ساخت ایران از دناژن تجهیز را قبل از خرید، تست کرده و کیفیت آن را مقایسه کنید.