تلعب تقنيات التحليل الكيميائي دورًا مهمًا في مختلف التخصصات العلمية ، بما في ذلك الكيمياء الحيوية والمستحضرات الصيدلانية والطب الشرعي والدراسات البيئية. إحدى التقنيات القوية هي الرحلان الكهربي ثلاثي الأبعاد، والذي يجمع بين طرق الفصل المختلفة لتحقيق دقة أفضل وتوصيف مخاليط معقدة من الجزيئات.
تقنيات التحليل الكيميائي بالتقنيات الكهروفورية ثلاثية الأبعاد
- يتضمن الرحلان الكهربي ثلاثي الأبعاد تكامل أوضاع الفصل المتعددة ، التي تجمع عادةً بين التركيز الكهربي المتساوي (IEF) والرحلان الكهربي للهلام (GE) مع SDS-PAGE (الرحلان الكهربي لهلام دوديسيل كبريتات الصوديوم بولي أكريلاميد). تسمح الطبيعة ثلاثية الأبعاد لهذا النهج بتحسين فصل البروتينات أو الجزيئات الحيوية الأخرى بناءً على نقطة تساوي الكهرباء (pI) والوزن الجزيئي (MW) والشحنة. يوفر الجمع بين هذه الأبعاد الثلاثة تحليلاً أكثر شمولاً من التقنيات التقليدية ثنائية الأبعاد.
- تُستخدم عدة أجهزة في الرحلان الكهربي ثلاثي الأبعاد ، يخدم كل منها غرضًا محددًا في عملية الفصل. أحد الأجهزة الشائعة الاستخدام هو شريط تدرج الأس الهيدروجيني الثابت (IPG) ، والذي يستخدم لفصل IEF. تتكون شرائط IPG من مواد هلامية بولي أكريلاميد مع تدرج خطي للأس الهيدروجيني ثابت على طول الطول. يتم تحميل العينة على الشريط ، ويتم تطبيق مجال كهربائي ، مما يؤدي إلى فصل الجزيئات بناءً على قيم pI الخاصة بهم.
- بعد فصل IEF تتضمن الخطوة التالية الرحلان الكهربائي للهلام. هنا يتم استخدام جهاز ثانٍ مثل وحدة فصل كهربائي رأسية أو أفقية. يحتوي هذا الجهاز على مصفوفة جل بولي أكريلاميد تسمح بفصل الجزيئات على أساس ميغاواطها. يتم استخدام SDS-PAGE بشكل شائع في هذه الخطوة ، حيث أن بروتينات كبريتات دوديسيل الصوديوم تفسد البروتينات ، مما يتيح الفصل بناءً على الحجم وحده.
- في الرحلان الكهربائي ثلاثي الأبعاد ، يتحقق الفصل النهائي من خلال الجمع بين نتائج خطوات IEF و SDS-PAGE. يتم تسهيل هذا التكامل باستخدام أجهزة إضافية ، مثل نظام نشاف البروتين الهلامي ، الذي ينقل البروتينات المنفصلة إلى غشاء لمزيد من التحليل أو الكشف.
بشكل عام توفر تقنيات الرحلان الكهربي ثلاثي الأبعاد ، جنبًا إلى جنب مع الأجهزة المستخدمة فيها ، أداة قوية لتوصيف المخاليط المعقدة من الجزيئات. من خلال الجمع بين أبعاد pI و MW والشحنة، يمكن للباحثين تحقيق دقة أعلى وتحليل أكثر شمولاً للعينات البيولوجية. هذه التقنيات لها تطبيقات في مجالات مختلفة، تساعد في اكتشاف المؤشرات الحيوية وتطوير الأدوية وفهم آليات المرض.
