इलेक्ट्रोफोरसिस का परिचय

Introduction to Electrophoresis

• वैद्युतकणसंचलन एक प्रयोगशाला तकनीक है जिसका उपयोग प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड (डीएनए, आरएनए) या छोटे अणुओं जैसे आवेशित अणुओं को उनके आकार और आवेश के आधार पर अलग करने के लिए किया जाता है।
• यह एक माध्यम (जैसे, जेल) में विद्युत क्षेत्र लगाकर काम करता है, जिससे आवेशित अणु विभिन्न गति से माध्यम से प्रवास करते हैं।
• प्रवास की गति अणु के आकार और आवेश पर निर्भर करती है।
• छोटे अणु और उच्च आवेश-से-आकार अनुपात वाले अणु बड़े अणुओं या कम आवेश-से-आकार अनुपात वाले अणुओं की तुलना में तेजी से प्रवास करते हैं।

वैद्युतकणसंचलन के सिद्धांत

• अणुओं को आमतौर पर एगारोस या पॉलीएक्रिलामाइड जैसी जेल मैट्रिक्स में रखा जाता है।
• जेल के पार एक विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है।
• आवेशित अणु विपरीत आवेश वाले इलेक्ट्रोड की ओर प्रवास करेंगे (ऋणात्मक रूप से आवेशित अणु धनात्मक इलेक्ट्रोड की ओर और धनात्मक रूप से आवेशित अणु ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की ओर प्रवास करेंगे)।
• जेल मैट्रिक्स एक आणविक छलनी के रूप में कार्य करता है, छोटे अणुओं की तुलना में बड़े अणुओं की गति को अधिक बाधित करता है।

वैद्युतकणसंचलन के प्रकार

• जेल वैद्युतकणसंचलन: यह सबसे सामान्य प्रकार है, जहाँ जेल मैट्रिक्स (जैसे एगारोस या पॉलीएक्रिलामाइड) का उपयोग आकार और आवेश के आधार पर अणुओं को अलग करने के लिए किया जाता है।
• एगारोस जेल वैद्युतकणसंचलन: आमतौर पर बड़े अणुओं जैसे डीएनए और आरएनए खंडों को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है। इसका छिद्र आकार अपेक्षाकृत बड़ा होता है।
• पॉलीएक्रिलामाइड जेल वैद्युतकणसंचलन (पेज): छोटे अणुओं जैसे प्रोटीन और छोटे डीएनए या आरएनए खंडों को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है। पॉलीएक्रिलामाइड जेलों का छिद्र आकार छोटा होता है।
• एसडीएस-पेज (सोडियम डोडेसिल सल्फेट-पेज): प्रोटीन को उनके आकार के आधार पर अलग करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक सामान्य पेज प्रकार है। एसडीएस प्रोटीन संरचना को बाधित करता है और एक समान ऋणात्मक आवेश प्रदान करता है, जिससे मुख्य रूप से आणविक भार द्वारा पृथक्करण की अनुमति मिलती है।

वैद्युतकणसंचलन को प्रभावित करने वाले कारक

• वोल्टेज: उच्च वोल्टेज अणुओं के प्रवास को तेज करता है, लेकिन अणुओं या जेल को गर्मी से होने वाले नुकसान का जोखिम बढ़ा सकता है।
• बफर: बफर वैद्युतकणसंचलन के दौरान स्थिर पीएच को बनाए रखता है और धारा का संचालन करता है।
• जेल सांद्रता: उच्च जेल सांद्रता (जैसे, उच्च एगारोस सांद्रता) एक घनी मैट्रिक्स बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप अणुओं का प्रवास धीमा होता है।
• आणविक आकार और आवेश: छोटे आकार और उच्च आवेश-से-आकार अनुपात वाले अणु तेजी से प्रवास करते हैं।
• तापमान: सटीक पृथक्करण के लिए तापमान को स्थिर बनाए रखना महत्वपूर्ण है।

वैद्युतकणसंचलन के अनुप्रयोग

• डीएनए फिंगरप्रिंटिंग: कानूनी विज्ञान और पितृत्व परीक्षण में व्यक्तियों की पहचान करने के लिए डीएनए खंड पैटर्न के आधार पर उपयोग किया जाता है।
• प्रोटीन लक्षणविज्ञान: प्रोटीन को उनके आकार और आवेश के आधार पर अलग करने से प्रोटीन की शुद्धता और आणविक भार के बारे में जानकारी मिलती है।
• आरएनए विश्लेषण: विभिन्न आरएनए खंडों की उपस्थिति और आकार को निर्धारित करना, जीन अभिव्यक्ति अध्ययन में महत्वपूर्ण है।
• नैदानिक ​​निदान: आनुवंशिक विकारों के निदान में, रक्त के नमूनों में प्रोटीन और डीएनए का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है।

वैद्युतकणसंचलन में उपयोग किए जाने वाले उपकरण

• शक्ति आपूर्ति: वैद्युतकणसंचलन के लिए विद्युत धारा प्रदान करता है।
• जेल कास्टिंग उपकरण: जेल मैट्रिक्स बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।
• वैद्युतकणसंचलन कक्ष: जेल और बफर घोल रखता है।
• जेल दस्तावेज़ीकरण प्रणाली (छवि विश्लेषण): अलग हुए अणुओं को देखने और उनका विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है। इसमें अक्सर पराबैंगनी प्रकाश स्रोत शामिल होता है।
• पिपेट और अन्य प्रयोगशाला उपकरण: नमूना तैयारी और हेरफेर के लिए उपयोग किए जाते हैं।

वैद्युतकणसंचलन में डेटा विश्लेषण

• दृश्य निरीक्षण: पराबैंगनी प्रकाश या दाग का उपयोग करके जेल छवियों को देखकर अलग हुए अणुओं के बैंड की पहचान की जाती है।
• गतिशीलता की व्याख्या: एक अणु द्वारा तय की गई दूरी उसके आकार या आवेश-से-आकार अनुपात से संबंधित होती है।

सुरक्षा पर विचार

• विद्युत सुरक्षा: विद्युत जोखिमों से बचने के लिए उचित ग्राउंडिंग और सुरक्षा प्रक्रियाओं का पालन करना आवश्यक है।
• रासायनिक संचालन: रसायनों की उचित हैंडलिंग और निपटान आवश्यक है।