الفصل الكهربي هو تقنية قوية تستخدم لفصل المواد بناءً على خصائصها الكهربائية وشحنتها. يعتمد على مبدأ الرحلان الكهربائي، وهو حركة الجسيمات المشحونة في مجال كهربائي. تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في العديد من التطبيقات العلمية والصناعية ، بما في ذلك تسلسل الحمض النووي وتحليل البروتين وتطوير الأدوية.
فصل المواد بواسطة الفصل الإلكتروفوريتي
- تبدأ عملية الفصل الكهربي بتحضير عينة تحتوي على خليط من المواد المراد فصلها. عادةً ما يتم إذابة العينة في وسط سائل ، مثل محلول منظم ، لتسهيل حركة الجسيمات المشحونة. يساعد المحلول المنظم أيضًا في الحفاظ على درجة حموضة وبيئة أيونية مستقرة لعملية الفصل.
- بعد ذلك ، يتم تحميل العينة على وسيط داعم ، غالبًا في شكل مصفوفة هلامية. يشيع استخدام المواد الهلامية Agarose أو polyacrylamide لفصل الحمض النووي والبروتين ، على التوالي. يعمل الجل بمثابة غربال ، مما يوفر شبكة مسامية يمكن للمواد أن تنتقل من خلالها.
- بمجرد تحميل العينة ، يتم تطبيق مجال كهربائي عبر الجل. يخلق هذا المجال الكهربائي تدرجًا في الجهد ، مما يتسبب في هجرة الجسيمات المشحونة نحو القطب الموجب أو السالب ، اعتمادًا على شحنتها. تتحرك الجسيمات المشحونة إيجابيا ، والتي تسمى الكاتيونات ، نحو القطب السالب ، بينما تتحرك الجسيمات المشحونة سالبة ، والتي تسمى الأنيونات ، نحو القطب الموجب.
- عند تطبيق المجال الكهربائي ، تبدأ المواد الموجودة في العينة في الانفصال بناءً على نسبة الشحنة إلى الكتلة. تواجه الجسيمات الأصغر والأكثر شحنة مقاومة أقل وتتحرك بشكل أسرع عبر مصفوفة الهلام ، بينما الجسيمات الأكبر والأقل شحنة تهاجر ببطء أكثر. بمرور الوقت ، تصبح المواد الموجودة في العينة منفصلة مكانيًا على طول الهلام ، وتشكل نطاقات أو مناطق مميزة.
- يمكن تحسين عملية الفصل بشكل أكبر عن طريق تعديل الظروف ، مثل قوة المجال الكهربائي ، أو درجة الحموضة في المخزن المؤقت ، أو تكوين مصفوفة الهلام. يمكن أن تؤثر هذه المعلمات على معدل الترحيل ودقة الفصل ، مما يسمح بضبط عملية الفصل.
في الختام ، يعتبر الفصل الكهربي تقنية قيمة لفصل المواد بناءً على خصائصها الكهربائية. من خلال استغلال هجرة الجسيمات المشحونة في مجال كهربائي ، يمكن للعلماء تحقيق فصل دقيق وتحليل للخلائط المعقدة ، مما يؤدي إلى تحقيق تقدم في مختلف مجالات البحث والصناعة.
