Электрофорез. Маркова 30леч. Реферат по теме Принцип электрофореза. Применение электрофореза в медицине и медикобиологических исследованиях
 Скачать 32.28 Kb.
|
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России) Кафедра медицинской химии Реферат по теме Принцип электрофореза. Применение электрофореза в медицине и медико-биологических исследованиях. (обзор литературы) Выполнила: студентка 1 курса лечебного факультета специальности «Лечебное дело», 30 группы Маркова Юлия Сергеевна Проверила: старший лаборант, Гошко Н.В. Новосибирск – 2020 Содержание Введение Глава 1. Принцип электрофореза……………………………….. Электрофорез…………………………………………….. Факторы, влияющие на электрофоретическую подвижность……………………………………………… Методы электрофореза…………………………………… Глава 2. Применение электрофореза в медицине и медико-биологических исследованиях 2.1. Электрофорез как метод физиотерапии…………………. 2.2. Электрофорез в научных исследованиях…………………. Заключение……………………………………………………….. Список литературы………………………………………………… Введение Физический процесс электрофореза сегодня широко распространен в различных отраслях. Чаще всего его применяют в качестве процедуры физиотерапии и в исследовательских методах для разделения биологических веществ. Современная физиотерапия располагает огромным спектром эффективных физических методов лечения. Более 200 лет тому назад был открыт и введен в клиническую практику метод лекарственного электрофореза. Несмотря на многолетнюю историю и наличие большого количества различных физиотерапевтических методов, электрофорез лекарственных веществ широко и повсеместно и сегодня применяется в лечебно-профилактических и санаторно-курортных учреждениях. Лекарственный электрофорез динамически развивающийся физиотерапевтический метод, пополняющийся не только новыми частными методиками, но и принципиально новыми и оригинальными технологиями, а поэтому с достижениями в этой области физиотерапии надо постоянно знакомить не только физиотерапевтов, но и врачей других клинических специальностей. [1] Глава 1. Принцип электрофореза Электрофорез Электрофорез (от электро- и греч. переносить) - это электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы (коллоидных или белковых растворов) в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля. Метод позволяет разделять макромолекулы, различающиеся по таким важнейшим параметрам, как размеры (или молярная масса), пространственная конформация, электрический заряд Физический принцип метода заключается в том, что находящиеся в буферном растворе макромолекулы обладают электрическим зарядом, величина и знак которого зависят от рН среды. Если через этот раствор пропускать электрический ток, то под действием электрического поля макромолекулы в соответствии со своим зарядом мигрируют в направлении катода или анода. В зависимости от величины заряда и размеров молекулы приобретают разные скорости, и в этом — сущность процесса разделения смеси белков методом электрофореза. Постепенно исходный препарат, состоявший из различных молекул, разделяется на зоны или фракции, содержащие одинаковые молекулы. [2]. 1.2 Факторы, влияющие на электрофоретическую подвижность Молекула белка в растворе при любом значении рН, отличающемся от изоэлектрической точки, имеет определенный заряд. Это приводит к тому, что белок движется в электрическом поле (макрокатион к катоду, макроанион к аноду). На электрофоретическую подвижность белковых молекул влияют следующие факторы: Размер и форма макромолекулы. Заряд макромолекулы Чем больше величина заряда белковой молекулы, тем выше ее электрофоретическая подвижность из-за увеличения силы электростатического притяжения с противоположно заряженным электродом. Характер буферного раствора Электрофорез сыворотки крови обычно проводят при нейтральных или слабощелочных рН = 8,6, когда большинство белков мигрирует к аноду. Природа носителя Чаще всего в качестве носителей используют относительно инертные вещества, но их состав все же оказывает влияние на подвижность разделяемых веществ, и, выбор носителя зависит от природы образца[2]. 1.3 Разновидности электрофореза Существует множество разновидностей метода электрофореза, которые используются в различных областях науки. Выделяют три основных типа электрофоретических систем: электрофорез с подвижной границей зональный электрофорез стационарный электрофорез Зональный электрофорез: Эта разновидность показалась мне наиболее интересной, поэтому я расскажу именно с ней. Разделение при методе зонального электрофореза проводится в закрепленных носителях, чаще всего пористых. Электрофорез на бумаге. Электрофорез проводят с использованием боратных или фосфатных буферных растворов. Носителем служит специальная хроматографическая бумага, которую разрезают на полоски требуемого размера. Наносят сыворотку крови на катодный конец смоченной буферным раствором полоски. В зависимости от типа прибора и условий опыта электрофорез на бумаге длится от 4 до 16 часов. Скорость движения белков пропорциональна величине их электрического заряда. За определенное время белковые фракции пройдут различный путь и разделятся. Электрофорез в гелях. В этом методе в качестве опорной среды используют крахмальный, агар-агаровый, полиакриламидный гели. Характерной особенностью этой разновидности зонального электрофореза является его высокая разрешающая способность, поскольку гели функционируют как молекулярные сита: крупные молекулы проходят сквозь него тем медленнее, чем меньше размер пор в геле. Методом электрофореза в агаровом геле в сыворотке крови выявляется до 7-8 фракций, а при электрофорезе в крахмальном или полиакриламидном геле – до 20 фракций. Самым перспективным является полиакриламидный гель, так как он прозрачен, обладает значительной механической прочностью, однороден по составу, химически инертен, размер пор у этого геля можно варьировать в широких пределах и его можно использовать с самыми различными буферными растворами. Скорость движения белков пропорциональна их заряду и молекулярной массе[2]. Глава 2. Применение электрофореза в медицине и медико-биологических исследованиях. 2.1. Электрофорез как метод физиотерапии Электрофорез как метод физиотерапии основан на принципе электролитической диссоциации, при которой происходит распад лекарственного средства на ионы и проникновение их внутрь организма человека через потовые или сальные железы. Попадая в эпидермис, вещество с током крови или лимфы доставляется по всему организму, но при этом большая часть оседает в месте приложения. Электрофорез имеет особенности дозировки, которые обусловлены плотностью тока и длительностью воздействия. Детям и людям пожилого возраста рекомендовано использование этой физиотерапевтической методики в той дозировке, которая составляет приблизительно ¾ от той, которую используют для лечения взрослого человека. Кроме того, часто электрофорез назначается при болезнях глаз, стоматологических заболеваниях. Нередко успешным бывает использование данной методики во время реабилитационного периода после хирургического вмешательства[4]. В физиотерапии электрофорез является наиболее популярным методом, так как оказывает на организм больного множество положительных эффектов: [5]. снижает интенсивность воспалительного процесса; оказывает противоотечное действие; устраняет болевой синдром; улучшает микроциркуляцию; ускоряет процесс регенерации тканей; стимулирует выработку биологически активных веществ (например, витамины, микроэлементы, гормоны); активирует защитные силы организма. Преимущества лечебного электрофореза: -введение малых, но достаточно эффективных доз действующего вещества; -введение в наиболее химически активной форме - в виде ионов; -возможность создания высокой местной концентрации действующего вещества без насыщения им лимфы, крови и других сред организма; -возможность введения вещества непосредственно в очаги воспаления, блокированные в результате нарушения локальной микроциркуляции; -слабый электрический ток благоприятно влияет на реактивность и иммунобиологический статус тканей. 2.2. Электрофорез в научных исследованиях В биохимии и молекулярной биологии электрофорез используется для разделения макромолекул - белков и нуклеиновых кислот. Этот метод находит широчайшее применение для разделения смесей биомолекул на фракции или индивидуальные вещества и используется в биохимии, молекулярной биологии, клинической диагностике, популяционной биологии (для изучения генетической изменчивости) и др. Электрофорез ДНК - это аналитический метод, применяемый для разделения фрагментов ДНК по размеру (длине) и форме (в случае, если ДНК образует вторичные структуры, например шпильки). Силы электрического поля, прикладываемого к образцам, заставляют фрагменты ДНК мигрировать через гель. Сахарофосфатный остов молекул ДНК заряжен отрицательно и поэтому цепи ДНК двигаются от катода, заряженного отрицательно, к положительному аноду. Более длинные молекулы мигрируют медленнее, так как задерживаются в геле, более короткие молекулы двигаются быстрее. К образцам обычно добавляют низкомолекулярный кислый краситель (например, динитрофенол, бромфеноловый синий), чтобы визуализировать ход электрофореза в процессе. Краситель также необходим для того, чтобы определить, когда стоит остановить процесс. Электрофорез проводится в камере, заполненной буферным раствором. Буфер необходим для повышения ионной силы раствора, в котором будет происходить разделение молекул ДНК под действием приложенного электрического поля. [6]. Заключение Вышеперечисленные принципы, лежащие в основе метода электрофорез, делают его одним из наиболее перспективных методов анализа. Электротерапия сегодня занимает одну из важных позиций в медицине. Сейчас он динамично развивается и получает всё более широкое применение в различных областях медицины и биохимии. Несмотря на то, что теоретические основы электрофореза достаточно сложны, сам метод довольно прост и доступен, он дает неоспоримые преимущества перед другими методиками при выполнении различных измерений. Главным преимуществом слабых токов заключается в том, что с их помощью можно добиться высоких результатов лечебных и оздоровительных процедур при полной безболезненности и почти полном отсутствии побочных эффектов Список литературы Электрофорез лекарственных веществ : руководство для специалистов / В. С. Улащик. − Минск : Беларус. навука, 2010. − 404 с. Лекция-8-Растворы ВМС/Ярославский Государственный Медицинский Университет(https://studfile.net/preview/6199277/page:6/) Электрофорез. Духин С. С., Дерягин Б. В. М., «Наука», 1976, стр.332 Сайт о физиотерапии. Лечение физиотерапией. (http://fizterapia.ru/elektroforez-kak-fizioterapevticheskaya-protsedura/) Diagnos.ru. Электрофорез: виды, показания, противопоказания(https://www.diagnos.ru/procedures/manipulation/elektroforez_lekarstvennyj) Метод электрофореза в молекулярной биологии(https://labwareguid.ru/2017/12/25/electrophorezis/) |