تلعب تقنيات التحليل الكيميائي دورًا حيويًا في المجالات العلمية المختلفة، مما يمكّن الباحثين من دراسة وفهم تكوين وخصائص المواد. أحد هذه التقنيات هو الرحلان الكهربي رباعي الأبعاد (4DE)، والذي يجمع بين طرق الرحلان الكهربي التقليدية وتقنيات الكشف والتصوير المتقدمة لتوفير تحليل شامل للخلائط المعقدة. تستخدم هذه التقنية أجهزة مختلفة لتحقيق أهدافها.
تقنيات التحليل الكيميائي بالتقنيات الكهروفورية رباعية الأبعاد
- يتضمن الرحلان الكهربائي رباعي الأبعاد فصل الجزيئات بناءً على شحنتها وحجمها وخصائص الارتباط. عادةً ما يكون البعد الأول للفصل هو التركيز الكهربي (IEF) ، والذي يفصل البروتينات بناءً على نقاطها الكهربية. في هذه الخطوة تهاجر البروتينات عبر تدرج الأس الهيدروجيني حتى تصل إلى نقطة تساوي الكهرباء حيث تصبح ثابتة.
- عادةً ما يتم تنفيذ البعد الثاني للفصل باستخدام الرحلان الكهربائي لهلام دوديسيل كبريتات الصوديوم بولي أكريلاميد (SDS-PAGE). تفصل هذه الخطوة البروتينات بناءً على وزنها الجزيئي. تستخدم SDS-PAGE مصفوفة هلامية ذات مسام صغيرة ، مما يسمح بفصل البروتينات بناءً على حجمها أثناء انتقالها عبر الهلام تحت مجال كهربائي.
- لزيادة تعزيز فصل البروتينات وحلها ، يتضمن البعد الثالث تقنيات فصل إضافية مثل اللوني. يمكن إجراء الكروماتوغرافيا باستخدام طرق مختلفة ، بما في ذلك الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) أو اللوني السائل متعدد الأبعاد (MDLC). تفصل هذه التقنيات البروتينات بناءً على تقاربها لمراحل ثابتة محددة أو تفاعلها مع الأطوار المتنقلة.
- البعد الرابع لـ 4DE هو اكتشاف وتصوير الجزيئات المنفصلة. يتم استخدام أجهزة مختلفة لتصور وتحديد البروتينات المنفصلة. وتشمل هذه مقاييس الطيف الكتلي وكاشفات التألق وأنظمة التصوير مثل اللمعان الكيميائي أو الماسحات الضوئية الفلورية. يعتبر قياس الطيف الكتلي مفيدًا بشكل خاص لتحديد وتوصيف البروتينات بناءً على نسب الكتلة إلى الشحن.
بشكل عام تتيح تقنيات الرحلان الكهربائي رباعية الأبعاد، جنبًا إلى جنب مع الأجهزة المستخدمة فيها ، تحليلًا شاملاً ومتعمقًا للخلائط المعقدة. هذه التقنيات لها تطبيقات واسعة في علم البروتينات وعلم الجينوم والبحوث الصيدلانية والتشخيص السريري. أنها توفر رؤى قيمة في تكوين وهيكل ووظيفة الجزيئات الحيوية ، مما يساهم في التقدم في مختلف المجالات العلمية.
