Электрофорез для дома: Электрофорез купить для дома. Узнать больше о Электрофорез купить для дома. Жмите.

Posted on by

Содержание

Электрофорез. Статьи компании «ООО «Медицинская техника для дома»»

      В последнее время много людей стали использовать аппараты для электрофореза в домашних условиях. Их вы можете купить в нашем магазине. 

 

      Гальванизация в медицине – один из популярнейших методов электротерапии; метод лечения постоянным током небольшой силы и напряжения, применяющийся для лечения заболеваний периферической нервной системы (радикулитов, плекситов, невритов), а также артритов различной природы и др.

      Суть этой процедуры заключается в следующем: на организм больного в лечебно-профилактических целях воздействуют постоянными непрерывными электрическими токами низкого напряжения (30-80 В) и слабой силы (до 50 мА), которые называются гальваническими. Воздействие осуществляется через электроды, наложенные непосредственно на тело больного. Ток, изменяющий концентрацию ионов, включает сложнейшие физико-химические процессы в организме, оказывая воздействие на ткани и органы, лимфатические и кровеносные сосуды.

В результате гальванизация, вызывает изменение физиологических процессов в организме пациента: ускоряет кровообращение и отток лимфы, изменяет проницаемость сосудов. Гальванизация является стимулятором функций нервной и эндокринной систем, приводит к норме работу органов пищеварения, способствует ускорению трофических и энергетических процессов, повышает устойчивость организма к воздействиям внешней среды, повышает его реактивность.

      Гальванизация обычно проводится в совокупности с электрофорезом.

 

      Электрофорез представляет собой направленное движение коллоидных частиц или макроионов, подвергающихся воздействию внешнего электрического поля. В физиотерапии применяется как метод введения лекарственных веществ в организм при помощи постоянного тока. При применении этого метода действуют две составляющие — лекарственное вещество и гальванический ток, помогающий доставить лекарство в зону лечения. При растворении в тканевой жидкости некоторых лекарственных веществах происходит их распад на ионы.

В зависимости от заряда ионов при электрофорезе лекарства вводятся с одного или другого электрода, являющиеся катодом или анодом. Ток, проникая в кожу с помощью электродов, создает места концентрации лекарственных веществ – «кожные депо». Из этих мест лекарства постепенно поступают в организм.
      Однако некоторые лекарственные вещества под воздействием тока меняют свои фармакологические параметры — и распадаются, образовывают соединения вредного действия. Поэтому необходимо проявлять осторожность и использовать для лекарственного электрофореза только тестированные на воздействие гальванического тока, препараты.

      В практике применения универсальных растворителей для электрофореза особое место занимает диметилсульфоксид (ДМСО). Этот универсальный растворитель не изменяет фармакологические свойства лекарственных веществ, помогает им проникать через кожу.

      Электрофорез, как и любой метод лечения, имеет некоторые противопоказания, одним из которых является ранний детский возраст, если метод применяется в педиатрии.

 Противопоказания могут иметься и к лекарственным препаратам, которые применяются во время него.

     Гальванизация и электрофорез хорошо зарекомендовали себя как помощь при обезболивании новокаином и анальгином, внедрении в организм рассасывающих и сосудорасширяющих препаратов типа никотиновой кислоты и нош-пы и др.

 

     Осуществляется процесс гальванизации в двух основных направлениях:

1. Основное направление — чистая гальванизация без применения специальных веществ; используется только постоянный ток небольшой силы и напряжения.

2. Комбинированное направление — гальванизация с применением специальных ионизируемых веществ, предназначенных для совмещения терапевтического эффекта от воздействия током с эффектом от действия лекарства. Лекарства наносятся на очищенную и обработанную кожу.

     Методов гальванизации несколько. Популярными являются:

  • Маска Бергонье. Включает двустороннюю гальванизацию основного направления области лица электродами трехлопастной формы, чаще применяется одностороннее воздействие — полумаска.
    Метод Вермеля. Общая гальванизация основного направления электродами прямоугольной формы, фиксируемыми в межлопаточной области и в зоне икроножных мышц обеих ног.
  • Метод Щербака. Гальванизация основного направления электродом, имеющим форму «воротника», фиксируемого в верхней зоне спины и надплечья. Другой электрод – в поясничной области.
  • Метод гальванического пояса. Гальванизация основного направления электродом, фиксируемым в поясничной области и на боковой поверхности бедер спереди.
  • Метод гидроэлектрических ванн. Гальванизация комбинированного направления через воду.

      Показания

      Гальванический ток благотворно влияет на тонус центральной нервной системы человека, повышает функциональную возможность сердечно-сосудистой системы и пищеварительной системы, стимулирует работу желез внутренней секреции, запускает стимуляциюпроцессов регенерации, поднимает уровень защитных сил организма.

     При общей гальванизации повышается уровень лейкоцитов крови, несколько увеличивается показатель СОЭ, ускоряется обмен веществ (в частности углеводный и белковый).

     Основными лечебными эффектами гальванизации и электрофореза можно назвать такие как: противовоспалительный, болеутоляющий, успокаивающий, расширяющий сосуды, восстанавливающий, улучшающий обменные процессы.

      Совместно с лекарственными веществами гальванизация и электрофорез благотворно влияют на ряд проблем со здоровьем используется в следующих случаях:

1) в случае заболеваний периферической нервной системы, таких как плексит, радикулит, неврит, нейромиозит, травмы периферических нервов;

2) при заболеваниях центральной и вегетативной нервных систем — невроз, вегетоневроз, диэнцефальный синдром, арахноидит, ишемический инсульт, солярит, мигрень;
3) гальванизацию и электрофорез можно делать в случае гипертонической болезни I-II стадии, атеросклерозе сосудов головного мозга;
4) при заболеваниях пищеварительных органов – язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, хроническом гастрите, панкреатите, дискинезии желчного пузыря и кишечника, склеродермии;

5) гальванизацию и электрофорез можно делать в случае заболеваний органов дыхания — трахеит, плеврит, пневмония, бронхит, бронхиальная астма;

6) в случае заболеваний опорно-двигательного аппарата, таких как артрит, переломы костей, деформирующий остеоартроз, остеохондроз позвоночника и др. ;

7) при урологических заболеваниях и заболеваниях половой системы — цистит, уретрит, простатит, хронический пиелонефрит, аднексит, периметрит, дисфункция яичников и др.;

8) гальванизацию и электрофорез можно делать при заболеваниях в отоларингологии, таких как гайморит, хронический ринит, неврит слухового нерва тубоотит, адгезивный отит, фронтит;

9) при глазных заболеваниях, таких как результат травматических повреждений глаза, помутнения роговой оболочки и стекловидного тела, кровоизлияния в стекловидное тело, атрофия зрительного нерва и дистрофия сетчатки.

 

      Метод гальванизации как способ введения лекарств, обладает рядом важных преимуществ, в сравнении с обычными методами лечения:

1. Лекарственное вещество под воздействием гальванического тока благотворно влияет на электрохимический состав клеток и тканей.

2. В область воздействия лекарство доставляется в малых дозах и в ионном виде, повышающем уровень его воздействия.

3. Время действия лекарства при применении метода гальванизации увеличивается по причине образования мест концентрации лекарства — «кожных депо», обеспечивающих пролонгированное действие.

4. «Кожные депо» образуются непосредственно в месте воздействия лекарственных веществ, создается высокая местная концентрация действующих веществ.

5. В случае применения метода гальванизации не затрагивается желудочно-кишечный тракт – его слизистая оболочка не травмируется, так как вещества вводятся непосредственно в место воспаления.

6. Появляется возможность вводить одновременно нескольких лекарственных препаратов.

7. Под влиянием слабого электрического тока происходит восстановление и обновление тканей.

 

      Процесс гальванизации дает следующие результаты:

— обезболивает:

— улучшает подвижность суставов;

— восстанавливает поврежденные ткани и ускоряет процесс заживления;

— снимает острую и хроническую отечность;

— тонизируя мускулатуру тазового отдела и кишечника, лечит недержание мочи и кала;

— облегчает спазмы.

 

     Все эти преимущества гальванизации и электрофореза широко используются в косметологической практике, в лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы, при лечении туберкулеза, для введения лекарственных составов внутрь при полостных вмешательствах.

     В процессе гальванизации и электрофореза широко используется аппарат «Поток», в котором напряжение переменного тока снижается при помощи трансформатора, до 60 В. Аппарат портативный, не требует заземления, может использоваться в настольном положении и в прикрепленном к стене положении. 

 

     Гальванизация в домашних условиях

      Гальванизация и электрофорез с успехом применяются в аппаратной косметологии, например, при SPA процедурах используются ручные и ножные гальванические ванны. При этих процедурах током воздействуют на погруженные в воду участки тела. Также гальванические токи снимают спазмы мышц лица, разглаживают мимические морщины на лбу, переносице, в уголках глаз, вокруг рта и на щеках; с их помощью можно очистить и улучшить питание кожи.

      Главным преимуществом слабых токов в процессе гальванизации является то, что с их применением можно добиться хороших результатов от оздоровительных процедур при полном отсутствии болезненных ощущений и максимальном отсутствии побочных действий.

      Результатом воздействия гальванического тока на пациента будут такие эффекты как обезболивающий, противовоспалительный, седативный, метаболический, регенеративный и др.

      Показаниями к применению гальванизации тока в косметологии являются повышенный волосяной покров на лице и в области подмышек, все виды себореи, послеугревые рубцы, сухая увядающая кожа.

      Организовать применение метода гальванизации с лекарственным электрофорезом вполне реально и в домашних условиях.

      Лекарственный электрофорез, как метод комплексного воздействия, объединяет в себе лечение лекарственными веществами, доставляемыми в зоны воздействия с помощью гальванического тока. Этот метод позволяет вводить лекарственные препараты непосредственно в проблемную область, не затрагивая и не травмируя желудочно-кишечный тракт.

      Гальванизация в домашних условиях отличается от традиционной методики проведения в медицинском учреждении тем, что для процесса используются меньшие плотности тока и увеличивается продолжительность процедуры. Это необходимо, чтобы повысить электрическую безопасность и терапевтический эффект от воздействия.

      Предлагаем вам купить в нашем магазине для гальванизации в домашних условиях аппарат «Поток-1»  и «Потор-БР», который применяется для проведения лечебной и профилактической гальванизации и электрофореза.

      Особенностями этих процедур, выполняемых с помощью аппарата «Поток-1», являются высокая эффективность лечения, отсутствие болезненных ощущений и возможность совмещать процедуру с другими лечебными методами.

      Аппарат «Поток-1» выпускается с комплектом принадлежностей, в составе которых имеются свинцовые электроды, свинцовая пластина, провода для пациента. Дополнительно есть возможность заказать набор из шести прямоугольных электродов разных размеров, двухлопастную или трехлопастную полумаску Бергонье, электрод для воротниковой зоны.

      Следующим прибором для применения в процессе гальванизации в домашних условиях можно назвать аппарат «Элфор-проф». 
Усовершенствованная на базе новейших достижений и технологий цифровой электронной техники модель аппарата имеет ряд преимуществ, таких как: небольшой вес, удобный и приятный глазу дизайн, простота в работе. Главным преимуществом прибора гальванизации является добавленная система стабилизации и контроля силы тока, позволяющая поддерживать при эксплуатации прибора стабильную силу тока и позволяющая оградить пациента от болевого синдрома и раздражения.

      Этот аппарат удобен и прост в эксплуатации, может применяться не только в условиях медицинского учреждения, но и самостоятельно на дому для проведения гальванизации в домашних условиях, так как режимы его работы максимально автоматизированы.

      Можно купить и портативную модель аппарата — «Элфор»

      Перед проведением гальванизации и лекарственного электрофореза в домашних условиях нужно обязательно получить консультацию лечащего врача или специалиста-физиотерапевта.

      Суть метода гальванизации заключается в следующем: теплой водопроводной водой гидрофильные прокладки смачиваются, отжимаются и помещаются на область воздействия. При параллельном проведении с лекарственным электрофорезом, лекарственная прокладка смачивается раствором лекарства и располагается между кожей пациента и гидрофильной прокладкой. Проводя процедуру, следует помнить, что раствор лекарства приобретает полярный заряд, поэтому наносить его на электрод нужно, придерживаясь таких правил: если лекарство отрицательно заряжено – помещается на катод, в случае положительного заряда — на анод.

      Чаще всего при гальванизации в домашних условиях применяются такие лекарственные препараты в растворах как жидкий экстракт алоэ, растворы анальгина, аскорбиновой кислоты, лидокаина, дибазола, димедрола, никотиновой кислоты, новокаина, папаверина, эуфилина и др. Каждый из применяемых растворов имеет свою полярность, указанную в специальных инструкциях.

      По правилам, для того чтобы силовые линии тока свободно проходили сквозь зону воздействия, гидрофильные прокладки на теле при гальванизации следует располагать поперечно, т. е. друг напротив друга.

      Поверх прокладок с лекарством помещается электрод из графитизированной ткани или из пластины свинца, имеющий меньшие размеры. Электродное устройство фиксируется на теле больного, сам электрод подсоединяется к полюсам источника электричества при помощи гибкого проводника. Так как процедура гальванизации может быть довольно продолжительной, то сам переносной источник тока закрепляется на пациенте — на теле, в кармане, на поясе. Именно поэтому, электроды должны находиться в специальных емкостях (мешочках) из пищевого полиэтилена, в которых предусмотрены отверстия, чтобы увлажнять прокладки.

     Процедура гальванизации проводится с плотностью тока в 5—8 мкА на квадратный сантиметр участка с силой тока до 200 мкА. Длительность процедуры может составлять от нескольких часов до нескольких суток, в зависимости от рекомендаций врача. В течение процедуры у пациента должно возникать ощущение легкого покалывания, эффект «ползанья мурашек». При появлении ощущения жжения под электродом процедуру гальванизации следует прекратить немедленно.

      Местами для наложения электродов, к примеру, могут быть область позвоночника и плечевого сплетения, области суставов — плечевого, локтевого, лучезапястного, тазобедренного, коленного. Также электроды можно накладывать на область сердца, область миндалин, область кишечника, область селезенки, область желудка, область почек, область мочевого пузыря.

      Результатом проведения гальванизации и электрофореза в случае болевого синдрома и некоторых хронических заболеваний является пролонгированный эффект.

 

      Электрофорез, как и любой метод лечения, имеет некоторые противопоказания, одним из которых является ранний детский возраст, если метод применяется в педиатрии. Противопоказания могут иметься и к лекарственным препаратам, которые применяются во время него.

 

       Противопоказания электрофореза:

1. Новообразования доброкачественные или злокачественные, подозрения на них, онкология.

2. Острые воспалительные и гнойные процессы кожи и организма в целом, бронхиальная астма.

3. Сердечно-сосудистые заболевания в стадии обострения.

4. Беременность и кормление грудью.

5. Склонность к кровотечениям.

6. Эпилепсия и другие тяжелые нервные расстройства.

7. Системные заболевания крови.

8. Индивидуальная непереносимость процедур гальванического тока.

 

Купить электрофорез (аппарат) можно просто  — закажите на сайте или позвоните менеджерам  > > > >

Электрофорез дома, собран из чего было… — Законченные проекты

В связи с проблемами со спиной решил пройти курс электрофореза. Так как 3 курса по 30 процедур в поликлинике просто нереально, решил сделать сам себе.

Порывшись в барахле, был найден трансформатор 5Вт 220/2х20В, старый миллиамперметр от неизвестного уже оборудования (шкала на 300 мА), и всякая валявшаяся в соответствующем ящике электронная мелочевка.

В результате появилась вот эта коробочка. На нагрузке 2 Ком (таково сопротивление моей тушки при конкретных условиях фореза) коробочка способна обеспечить до 25мА постоянного тока. Изготовлены простенькое шасси и корпус без претензий.

Большой проблемой оказались прокладки. Свинцовые пластинки куда-то были засунуты при переезде и не найдены, поэтому родились новые электроды (в физиокабинетах не встречающиеся).

Электрод сделан из мелкой сетки, нержавеющая сталь. Вырезано из сетки два прямоугольника 120х170, 10 мм «поля» загнуты от края, таким образом сетка стала размером 100х150 и не колется. Дополнительно из тряпки (старого х/б пододеяльника) сшиты чехольчики на электроды.

Прокладки сшиты из того же пододеяльника, 2 слоя ткани, 4 слоя марлевого бинта, 2 слоя ткани. Чем толще прокладка, тем комфортнее форез, и тем больше надо разводить препараты. Указанная толщина компромиссная, в поликлинике прокладки обычно намного толще.

Два мешка с песком для придавливания электродов сшиты из тонкого брезента, при работе заворачиваются в обычные полиэтиленовые пакеты. На фото их нет. Размер — со школьную тетрадь. Тяжеленькие.

 

Комментарий к схемотехнике: наверное, надо было делать регулятор тока, но я сделал регулятор напряжения. Цепочка резисторов с потенциометром посередине определяет дипазон регулировки и соответствие ее шкале стрелочного прибора. Резистор, шунтирующий стрелочный прибор (шунт) рассчитан, чтобы полное отклонение стрелки было на 30 мА.

 

Хотел добавить еще благодарности коллегам Gideon и ДимЛерич за поддержку и консультации, а Gideon-у еще и за аккуратно выполненную схему по мотивам моего эскиза.

Изменено пользователем Dok

Аппарат «Элфор-Проф» для электрофореза

Аппарат Элфор-Проф – это современный, надежный физиотерапевтический аппарат, который широко применяется в лечебно–профилактических учреждениях, а также в СПА-салонах высокого уровня.

Физиотерапия считается одним из наиболее безопасных и эффективных методов лечения заболеваний, потому неудивительна столь высокая популярность аппаратов для электрофореза среди пациентов. Ведь гораздо удобнее приобрести такой прибор и успешно использовать его дома самостоятельно, нежели посещать процедурные кабинеты местных больниц, поликлиник, дорогих косметологических и медицинских центров.

 

Аппарат Элфор-Проф – разумное приобретение

Современный, простой и удобный в применении аппарат Элфор-Проф способен охватить практически все сферы медицины: это гинекология, урология, неврология и хирургия, травматология, общая терапия, стоматология, а также косметология и многие другие отрасли. Он дает возможность проводить лечебные и косметологические процедуры в любом удобном для вас месте, обеспечивая наилучший результат, который ничем не хуже больничного.

Ищете аппарат от производителя – качественный, надежный и практичный, доступный по цене? На нашем сайте есть такой! Кроме того, помимо Элфора-Проф, в продаже имеются и другие модели, к примеру, аппарат Поток. Купив одну из них, вы сможете проводить сеансы терапии самостоятельно, чем, безусловно, будете довольны.

Области применения физиотерапевтического аппарата Элфор-Проф

  • Абдоминальная и торакоабдоминальная хирургия
  • Неврология и отделения восстановительного лечения
  • Общая терапия, включающая в себя гастроэнтерологию, кардиологию, пульмонологию и т.д.
  • Урология
  • Гинекология
  • Дерматология и косметология

Способы применения аппарата Элфор-Проф

  • Электрофорез – лечебное воздействия постоянного электрического тока, с применением лекарственных препаратов, для достижения скорейшего терапевтического эффекта.
  • Гальванизация – лечебно-Профилактическая процедура, в результате которой происходит восстановление обменных процессов на клеточном уровне.
  • Ионофорез – физиотерапевтическая процедура, активно используемая в косметологии и способствующая проникновению веществ в глубоких слои кожи.
  • Дезинкрустация — применяется при заболеваниях кожи, в том числе угревой болезни, для очищения пор от сальных пробок.
  • Транскраниальная микрополяризация – лечебная процедура направленная на восстановление физико-химических процессов в головном мозге.

Но самое распространенное применение, в условиях стационаров и амбулаториев, Элфор–Проф нашел благодаря функции лечебного электрофореза. Надежный, практичный, простой в применении, компактный аппарат – является неотъемлемым атрибутом физиотерапевтических отделений и кабинетов.

Аппарат для гальванизации и электрофореза ЭЛФОР

Эффективная физиотерапия на дому стала реальностью благодаря аппарату Элфор. Он является несколько упрощенной версией модели Элфор Проф и благодаря легкости освоения предназначен для самостоятельного использования. 

В основе работы прибора лежит использование гальванического тока для локального накопления в определенных областях организма лекарственных препаратов высоких концентрациях. Элфор полностью безопасен, не вызывает побочных эффектов и относится к портативным физиотерапевтическим аппаратам, разрешенным к применению в бытовых условиях.

Если боли в спине и суставах не дают вам радоваться жизни, ваши движения ограничены и даже прогулка становится непосильной задачей, не отчаивайтесь! Мы знаем, как противостоять подобным недугам.

Медициной давно разработаны действенные физиотерапевтические методики по лечению заболеваний позвоночника, суставов и костно-мышечной системы, но не у всех есть возможность пройти соответствующие процедуры в медицинском учреждении. Настоящей находкой для борьбы с заболеваниями станет эффективный домашний медицинский прибор ЭЛФОР, разработанный российской компанией «Невотон».

Почему выбирают аппарат Элфор:

ЭЛФОР – это многофункциональный профессиональный физиотерапевтический аппарат, который также удобно использовать дома. Приобретая его, вы получаете незаменимого помощника, с которым вам не страшны болезни, ушибы, растяжения. Он не только избавит вас от боли, но и снимет воспаление.

ЭЛФОР прошел все клинические испытания и зарегистрирован в МинЗдраве РФ.

ЭЛФОР могут использовать люди любого возраста. Незаменим он, когда больному назначен постельный режим или ограничена двигательная активность (люди преклонного возраста). Людям,  ведущим активный образ жизни, а также спортсменам, тренерам и  спортивным врачам этот прибор будет особенно полезен, так как он поможет быстро снять последствия травм, ушибов и пр. При этом он  легкий, компактный, его всегда можно взять с собой  на дачу, в командировку, на соревнования.

Преимущества применения аппарата для электрофореза Элфор:

— Вам больше не придется думать о высокой нагрузке на организм (в частности печень) при лечении суставов. Лекарственное средство накапливается и действует непосредственно в очаге поражения.

— Ваша пищеварительная система не подвергается рискам травматизации. Токи доставляют препараты точно в цель и оказывают прямое воздействие на болезненный участок.

— Вы получаете отличную альтернативу медикаментозным методам лечения. Лучше любых таблеток и микстур гальванический ток стимулирует кровообращение, повышая питание тканей и ускоряя обменные процессы.

— Положительный эффект аппарата состоит и в благотворном влиянии на регенерацию клеток и процессы заживления ран.

— Аппарат для электрофореза Элфор полностью безопасен для пожилых пациентов и детей.

— Несложное обращение и портативность делают данную модель отличным вариантом для проведения процедур как дома, так и в небольших поездках (на даче).

— Эксплуатация прибора не требует предварительной подготовки. Гальванические токи оказываю нервно-рефлекторное расслабляющее действие, а также активизируют метаболические и ионообменные процессы в месте применения, поэтому быстро снимают болевой синдром.

Показания к применению аппарата Элфор:

— ВСД и гипотония;

— повышенное АД;

— заболевания органов дыхания: астма, бронхиты, мучительный продолжительный кашель;

— болезни позвоночника – остеохондроз;

— артроз, спондилез;

— болезни органов малого таза у женщин;

— восстановление поврежденных органов в реабилитационном периоде после переломов и ушибов разной степени тяжести.

Противопоказания к использованию аппарата Элфор:

— Наличие онкологических заболеваний.

— Высокая склонность к кровотечениям.

— Острая фаза инфаркта миокарда.

— Присутствие имплантированного кардиостимулятора.

Комплект поставки:

— Аппарат Элфор.

— 2 многоразовых резиновых электрода.

— Эластичный трубчатый бинт.

— Батарея питания 6F22 («Крона»).

— Гарантия и инструкция по применению.

— Упаковка.    

Технические характеристики:

— Напряжение питания: не более 9В. 

— Напряжение на электродах, не более: 25В. 

— Максимальный ток через электроды при нагрузке 2 кОм, не более: 10 мА. 

— Питание от 1 батарейки типа «крона»

— Габариты: 87х118х30 мм. 

— Масса: не более 160 гр. 

Гарантия: 1 год.

 


Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Кривой Рог, Центрально-Городской Сегодня 23:16

Бровары Сегодня 23:15

Днепр, Индустриальный Сегодня 23:15

Тернополь Сегодня 23:14

Запорожье, Днепровский Сегодня 23:14

Pocophone f1 6/64

Телефоны и аксессуары » Мобильные телефоны / смартфоны

2 500 грн.

Договорная

Днепр, Чечеловский Сегодня 23:14

Каталог радиолюбительских схем. ЭЛЕКТРОФОРЕЗ ДОМА

Каталог радиолюбительских схем. ЭЛЕКТРОФОРЕЗ ДОМА

Здравствуйте прошу помощи в изготовлениимед прибора для электрофореза-регулируемого стабилизатора тока.Радиолюбитель 6.1993 стр 26 А.Партин. В нете есть схема прибора,но плохо видны номиналы резисторов.Если можете или есть правильная схема или др аналогичные схемы-отправте мне пожалуйста.Мне нужно для лечения своей позвоночной грыжи,а ездить по больницам нет времени и больших денег.
Спасибо Сергей.

ЭЛЕКТРОФОРЕЗ ДОМА

А.ПАРТИН,

620085, г.Екатеринбург, ул.3енитчиков, 14а — 48

Предлагаемый электрофорез представляет собой регулируемый стабилизатор тока (рис.1).


Рис.1

Он содержит понижающий трансформатор Т1, двухполупе-риодный выпрямитель VD1 — VD4, конденсатор фильтра и стабилизатор тока на транзисторах VT1 — VT3. Регулировка тока осуществляется резистором R6. Величину тока в приборе определяют миллиамперметром РА1. На выходе вторичной обмотки трансформатора Т1 устанавливается напряжение 24 — 26 В.

Для повышения электробезопасности при пользовании электрофорезом требуется тщательное изготовление понижающего трансформатора. Так как вторичная цепь потребляет около 300 мВт, толщина провода вторичной обмотки выбирается из соображений удобства ее намотки (чтобы не оборвалась и разместилась на каркасе). Между первичной и вторичной обмотками укладывается хорошая межобмоточная изоляция — 3 — 4 слоя лакоткани.

Корпус прибора лучше сделать из диэлектрика: пластмассы или дерева. На передней панели размещаются клеммы, миллиамперметр, тумблер включения сети и переменный резистор.

Вся электронная схема располагается на плате из фольгированного стеклотекстолита (рис.2). Монтаж осуществляется со стороны фольги, которая разрезается на токонесущие части резаком.


Рис.2

После сборки по эталонному амперметру при коротком замыкании между выходными клеммами подбирается резистор шунта R3. Полное отклонение стрелки прибора должно быть 5 мА.

Электродами служат две свинцовые пластинки 30 х 50 мм, толщиной 0,5 — 0,8 мм. Пластинки при процедурах вставляются в мешочки из белой бязевой ткани.

Место наложения электродов, полярность, количество лекарства и требуемая величина тока определяются физиотерапевтом.

Радиолюбитель 6/93, с.26 .

> Спасибо за схему Евгений,но где искать допотопные транзисторы,может можно чем то современным заменить.
> Сергей.
допотопные транзисторы можно современным заменить легко и просто.
Схема представляет классический стабилизатор тока с глубокой отрицательной обратной связью. СтавЬте любые транзисторы p-n-p структуры выдерживающие напряжения 40-60 В (например КТ3107А,Б). VT3 можно поставить помощней КТ814 или КТ816 с любой буквой, но это для души(если захочеЦа кого-то попытать:-), подняв ток), необходимости в этом нет.
Удачи.

Мерзликин Евгений.





Электрофорез в «Эвкалипт у дома» в Воронеже в клинике Эвкалипт

В филиале «Эвкалипт у дома» теперь можно пройти курс электрофореза

Уже к концу июля к нам приедет новое современное оборудование, и мы откроем запись. Как обычно: быстро, в удобное время и рядом с домом

Лекарственный электрофорез — физиотерапевтическое лечение, в основе которого лежит комбинированное воздействие на организм постоянного низкочастотного тока и вводимых с его помощью лекарственных веществ.

Процедура проводится на аппарате «Элфор проф» с использованием одноразовых электродов, что повышает эффективность лечения.

Показания для лекарственного электрофореза очень широкие:

Воспалительные неврологические процессы;
Неврастения, мигрени, неврозы;
Органические заболевания ЦНС.
Ишемическая болезнь сердца;
Атеросклероз сосудов;
Гипертония;
Гипотония;
Воспалительные процессы в отоларингологии;
Бронхит, бронхиальная астма, пневмония;
Ожоги;
Проблемы с функционированием суставов;
Нарушение функции сальных желез;
Расширение мелких сосудов, проявляется появлением сосудистых звездочек и сеточек;
Рубцы от угрей;
Остеоартроз, посттравматические поражения суставов;
Болезни опорно-двигательного аппарата;
Поражение слюнных желез;
Эрозия шейки матки. Хронические воспаления в гинекологии;
Воспаление мочеполовой системы;
Неврологические патологии у детей вследствие родовых травм.

Каких результатов можно достичь?
-Расширение кровеносных и лимфатических сосудов;
-Релаксация;
-Нормализация обмена веществ;
-Нормализация работы желез внутренней секреции;
-Стимуляция секреции биологически активных веществ;
-Выведение из организма лишней жидкости;
-Уменьшение интенсивности воспалительных процессов;
-Обезболивание;

Чающего всего во время электрофореза вводят препараты: новокаин, йодистый калий, хлористый кальций, эуфиллин, папаверин, лидаза, карипазим, ферменкол.

*Возможна индивидуальная непереносимость процедуры. Имеются противопоказания. Требуется консультация врача.

Для записи обращайтесь по номеру: 212-39-72

Недорогой и безопасный гель-электрофорез ДНК с использованием бытовых материалов — Ens — 2012 — Образование в области биохимии и молекулярной биологии

ВВЕДЕНИЕ

Трудно представить биологические исследования без методов молекулярной биологии. Большинство биологов сегодня полагаются на обычные молекулярные методы, такие как электрофорез в агарозном геле, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и расщепление рестрикционными ферментами, чтобы управлять молекулами ДНК и изучать их [1]. Хотя эти методы широко распространены, оборудование и материалы, необходимые для их выполнения, неизменно дороги, часто недоступны для школьных классов средней школы и школьников на дому.Кроме того, некоторые реагенты слишком опасны для таких настроек.

Здесь мы сообщаем о системах гель-электрофореза, которые могут быть сконструированы и работать с использованием только безопасных бытовых материалов, широко доступных в национальных сетях оборудования, зоотоваров, аптек и супермаркетов. Ранее сообщалось, что альтернативные электрофоретические системы обычно используют смесь бытовых и лабораторных материалов [2-5]. Хотя качество гель-электрофореза и визуализации ДНК с использованием безопасных бытовых материалов не может сравниться с качеством, достигаемым с использованием материалов исследовательского качества, гели относительно недороги, просты в исполнении и поучительны в классе средней школы и для учащихся, обучающихся на дому.Электрофорез можно сочетать с препаратами ДНК на основе детергентов [6, 7]; однако большая часть полученного флокулированного материала не является ДНК и часто не дает хороших полос после электрофореза.

Национальные стандарты научного образования

[8] включают обучение молекулярной генетике с упором на химическую природу ДНК. Электрофорез учитывает несколько стандартов биологических наук, представленных здесь, а также стандарты физических наук, которые обсуждаются в следующем разделе.В рамках Стандарта C естественных наук, это мероприятие касается стандартов Клетки (№1–4, 6), Молекулярной основы наследственности (№1–3) и Биологической эволюции (№1, 4, 5). Благодаря этим исследованиям под руководством учителя студенты получают более глубокое понимание молекулярной генетики. Наблюдение за молекулярной природой ДНК и обсуждение ее роли демонстрирует, что определенные компоненты клетки лежат в основе определенных функций и что химические реакции важны для поддержания компонентов клетки. Наблюдение за различиями между экстрактами ДНК различных организмов приводит к обсуждению мутаций, эволюции видов, общих предков и баланса между единством и разнообразием живых систем в течение эволюционного времени.Физическое разделение и визуализация фрагментов ДНК с помощью этого протокола должны сделать эти абстрактные концепции более реальными для студентов, способствуя лучшему пониманию академического языка дисциплины.

Наше исследование проводилось в средней школе Северо-Восточного Магнита (NEM) в Уичито как часть вводного курса биологии, необходимого для первокурсников и второкурсников. Государственные школы Уичито (WPS) — это округ с большинством меньшинств, в крупнейшем городе Канзаса проживает более 50 000 учащихся.В NEM 600 студентов составляют 62% меньшинства, а 51% находятся в неблагоприятном экономическом положении. Это школа, которая притягивает к себе науку и технологии, и только 15% учащихся получили оценку ниже приемлемого уровня по оценкам естественных наук в 11-м классе, что составляет половину среднего показателя по округу. Перед упражнением учащиеся должны иметь некоторое представление о химической природе ДНК, в частности о том, что молекулы ДНК представляют собой полимеры разной длины, определяемой количеством пар оснований, которые они содержат, и что основная цепь ДНК содержит фосфатные группы, которые имеют очень отрицательный заряд и, следовательно, будет мигрировать к аноду во время электрофореза.

Ключевым элементом электрофореза является конструирование гелевых ящиков и приготовление гелей. Во многих лабораторных курсах эти части процесса невидимы для студентов. Изучая, как работает оборудование, студенты получают более глубокое представление о связанных концепциях и процессах, что позволяет избежать неправильных представлений о «черных ящиках», вызванных чрезмерной зависимостью от технологий [9]. Ответы на опросы о мероприятии были значительно положительными, с наивысшими баллами за качество, организацию, активное участие и удовольствие.Используя относительно недорогие материалы, полученные на месте, мы предлагаем способ подвергнуть студентов гель-электрофорезу — молекулярному методу, занимающему центральное место в современных биологических исследованиях. Предварительные отчеты об этой работе были представлены ранее [10-12].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Гелевый бокс и блок питания

Для электрофореза в агарозном геле гель наливают и обрабатывают горизонтально, погружая в рабочий буфер. Лабораторное оборудование имеет электроды из платиновой проволоки, расположенные вдоль дна каждого конца гелевого бокса, и гель обычно находится на платформе, разделяющей две буферные камеры.Можно построить коробку из оргстекла, имитирующую коммерчески доступные системы, но бытовые пластиковые контейнеры подойдут. Они должны быть масштабированы, чтобы соответствовать приготовленному гелю, и должны быть достаточно широкими, чтобы гель не касался сторон, и достаточно длинными, чтобы анод можно было разместить на расстоянии не менее 2 см от конца геля. Никакого покрытия или экранирования не требуется, так как приложенный электрический ток будет слабым и безопасным для прикосновения. Гелевые боксы — это простые конструкции, которые необходимо делать заново для каждого цикла электрофоретики.

Есть несколько подходящих материалов для изготовления электродов. Платиновая проволока дорогая и труднодоступная, в то время как проволока из нержавеющей стали также обычно недоступна на местном уровне. Может использоваться неизолированная медная проволока (калибр 18), стальная проволока (проволока для тюков или канцелярские скрепки); однако они быстро корродируют и часто ломаются во время более длительных циклов электрофоретики. Алюминиевая фольга, сложенная в несколько раз для создания электродной ленты шириной ∼1 см, показала хорошие результаты (рис. 1). Несмотря на то, что во время электрофореза наблюдается значительная коррозия и точечная коррозия электродов из алюминиевой фольги, электроды остаются нетронутыми при нормальных режимах работы.Следует соблюдать осторожность, чтобы разместить анод на расстоянии не менее 2 см от конца геля, поскольку продукты окисления могут накапливаться в виде белого хлопьевидного материала возле анода, и они могут вызвать эрозию или раскол геля во время электрофореза.

Гелевый ящик, состоящий из пластикового контейнера, электродов из алюминиевой фольги и 9-вольтовых батарей, прикрепленных с помощью проводов и зажимов типа «крокодил».

Источник питания обычно является самым дорогим элементом, необходимым для электрофореза в исследовательской лаборатории, и создает опасность поражения электрическим током.К счастью, для электрофореза подходит группа из последовательно соединенных 9-вольтовых батарей. Пять батарей выдают 45 В с низким и безопасным током. Батареи можно использовать для двух или трех циклов электрофоретики от 1 до 1,5 часов, прежде чем они будут израсходованы. В больших классах, где несколько групп строят гелевые ящики, батареи, вероятно, являются самой большой затратой деятельности. Можно использовать трансформатор, например зарядное устройство для сотового телефона, после снятия соединительной вилки и обнажения выходных низковольтных проводов, но существует большая опасность поражения электрическим током.Провода, снабженные зажимами типа «крокодил», используются для крепления батарей к электродам гелевого бокса.

Гель и буфер для бега

Гели с горизонтальной погруженной ДНК обычно изготавливаются из агарозы, очищенной формы агара, состоящей только из нейтральных углеводных цепей. Одной из проблем, связанных с использованием агара, а не агарозы для гель-электрофореза, является то, что заряженные углеводы в агаре могут вызывать диффузию полос из-за электроосмоса [13, 14]. Для исследованных здесь агаров это не было заметной проблемой.Агар — это растительный (водорослевой) желатиновый порошок, часто называемый агар-агаром, доступный в магазинах натуральных или азиатских продуктов и в Интернете. В то время как подходят агар марки Now (Now Foods, Блумингдейл, Иллинойс) или BactoAgar (Difco), агар-агар марки Telephone (Sirian International, Бангкок, Таиланд) показал лучшие результаты. Агар-агар от Eden Foods (Клинтон, Мичиган) и Desi Mills (Торонто, Калифорния) не показал хороших результатов. Гели образуются из 1% или 2% агара (вес / объем), тщательно растапливаются в микроволновой печи перед заливкой.

Две разные гелевые системы оказались успешными, при этом система минигелей дала наилучшие результаты в целом.Гели большего размера можно легко отлить из пластикового контейнера, а перед использованием гель можно нарезать до прямоугольной формы (необязательно). Более тонкие минигели растекаются быстрее и быстрее окрашиваются. Хотя их можно вылить на поверхность гладкой подарочной карты магазина (∼54 × 85 мм), при поверхностном натяжении гелевого раствора, сохраняющем достаточную глубину, легче всего было вылить гель на дно чистой стеклянной формы для запекания. . Прямоугольник размером с подарочную карту магазина нарисован толстой широкой линией мелка или воскового карандаша, и расплавленный агар медленно налился до предела.

Лунки для загрузки растворов ДНК создаются в геле с помощью гребешка. Хороший дизайн имеет зубцы по длинному краю гладкой подарочной карты магазина, созданной дыроколом. Зажимы для связки, прикрепленные к любому концу, позволяют расположить гребенку вертикально прямо над поверхностью лотка для разливки. Лунки должны быть как можно глубже, но несколько миллиметров геля должны оставаться ниже зубцов гребенки, чтобы сформировать дно лунок. Остывшие гели можно вынуть из лотка с помощью шпателя; добавление бегущего буфера в лоток помогает удалить прилипший гель.

В системах электрофореза в агарозном геле используется один и тот же буфер как для заливки, так и для прогона геля. Очень важно обеспечить буферный уровень pH, чтобы ДНК не разрушалась из-за высокого или низкого pH, а для передачи тока необходим электролит (соль). Исследовательские лаборатории используют Трис в качестве буфера рН (рН от 7 до 8) и в качестве электролита в буферных системах трис-уксусная кислота-ЭДТА (ТАЕ), трис-борат-ЭДТА (ТВЭ) или трис-глицин. К сожалению, Трис не является продуктом для дома. Сообщалось о бикарбонатной буферной системе [5], и электрофорез возможен с использованием 2 г л -1 пищевой соды (бикарбонат натрия) с 0.05 г л -1 NaCl в качестве рабочего буфера. Одним из лучших действующих буферов были составы лимонной кислоты и цитрата натрия, содержащиеся в обычных сухих смесях напитков. Напиток для завтрака Tang (Kraft Foods, Rye Brook, NY; 8 г L -1 ) был подходящим, но он сильно окрашен. Лимонад Crystal Light (Kraft; 8 г L -1 ) был отличным рабочим буфером и позволял хорошо окрашивать полосы ДНК. Обратите внимание, что эти смеси обычно кислые, и перед использованием для защиты ДНК необходимо установить pH около 7 (для аквариумов имеется индикаторная бумага).Существуют буферы для аквариумов, в которых уже установлен pH 7, что делает их использование еще проще. Лучшей буферной системой был аквариумный нейтральный регулятор pH (Seachem Laboratories, Ковингтон, Джорджия), содержащий смесь фосфатов калия. Раствор цитрата магния (Kroger, Cincinnati, OH; 1,75 г жидких унций, разведенный в семь раз) и Alka-Seltzer (Bayer; 8 г L -1 ) не работали хорошо, и гели, отлитые с натриево-боратным буфером (20 Mule Team Borax, Dial Corp., Скоттсдейл, Аризона; 8 г L -1 ) были пятнистыми, показывая яркие пятна при окрашивании.

За ходом электрофореза обычно следят, наблюдая за миграцией молекул красителя через гель. Подходят пищевые красители, которые можно добавлять в препараты ДНК. Чтобы нанесенные образцы погрузились в лунки, в экстракты полезно добавить густой глицерин (глицерин) или кукурузный сироп. Вязкость образца можно отрегулировать для достижения наилучших результатов с помощью выбранного метода загрузки (шприц, пипетка, капельница или зубочистка).

Окрашивание

После электрофореза полосы ДНК визуализируются в гелях путем окрашивания.В исследовательской лаборатории используются красители, которые интеркалируют между основаниями ДНК, такие как бромид этидия или Syto13. Эти пятна слишком опасны для занятий в классе из-за их высокой мутагенности и тератогенности. Метиленовый синий (Кордон, Хейворд, Калифорния) — безопасная альтернатива, доступная в зоомагазинах в виде 2,3% раствора, разбавленного в 3000 раз или более водой для окрашивания (рис. 2). Кристаллический фиолетовый, продаваемый в аптеках в виде 2% раствора генцианвиолета (Humco, Texarkana, TX), окрашивал ДНК несколько лучше, чем метиленовый синий.Малахитовая зелень (Рид · Ич +, Кордон; 125-кратное разведение) также не подействовала. Были протестированы различные красители для одежды RIT (Phoenix Brand, Stamford, CT; 0,25 г L -1 ), но ни один из них не окрасил ДНК очень хорошо. Некоторое окрашивание наблюдали с темно-синим, королевским синим, темно-зеленым, пурпурным и черным. «Жидкая синька» миссис Стюарт (Блумингтон, Миннесота), суспензия берлинской синей, оказалась неэффективной. Окрашенные полосы ДНК визуализировались белым светом либо на световом ящике (источник света за непрозрачным рассеивающим пластиком), либо после помещения геля в прозрачный пластиковый пакет и поднесения его к яркому окну.

полос ДНК из геля агара (телефон; 2% мас. / Об.) С цитратным буфером (лимонад Kraft Crystal Light; 8 г L -1 ), прогоняют в течение 1 часа при 45 В и окрашивают раствором метиленового синего (Кордон; разбавленный 3000 ×). Несколько полос видно на лестнице лямбда HindIII (Fisher; 10 мкл лестницы в 50% растворе кукурузного сиропа), нанесенной на обе дорожки.

Безопасность и утилизация

Используемые здесь в основном съедобные материалы не представляют опасности для здоровья.Следует соблюдать осторожность при работе с растворами горячего агара, надевать соответствующие тепловые перчатки или кухонные рукавицы. Растворы агара имеют свойство закипать, перегреваться и вздыматься, поэтому будьте осторожны. Лучше всего использовать серию коротких импульсов (10 секунд) в микроволновой печи, и будьте осторожны, чтобы не перемешивать горячие жидкости. Студентам рекомендуется носить перчатки и защитные очки при работе с пятнами. Все материалы можно затопить или утилизировать как неопасный мусор, за исключением разряженных батарей, которые требуют специальной утилизации.

Анализ

После окрашивания в геле должны быть видны полосы молекул ДНК. Расстояние, на которое молекулы ДНК перемещаются во время электрофореза, зависит от размера молекулы, состава буфера, продолжительности электрофореза, содержания агара в геле и величины приложенного тока. Каждый гель будет работать несколько по-своему, и, как и при хроматографических процедурах, расстояние, на которое проходит полоса ДНК, обычно указывается относительно миграции молекулы известного размера.Маркеры длины ДНК, называемые лестницами, доступны в продаже, но могут быть дорогостоящими. Можно создать подходящие маркеры после разрезания геномной ДНК несколькими быстрыми проходами через иглу шприца, электрофореза разрезанной ДНК и извлечения (путем погружения в буфер) срезов геля в различных точках мазка. О миграции полос ДНК также можно сообщить относительно миграции одного из действующих красителей. Миграция измеряется либо непосредственно на геле, либо путем захвата изображения с линейкой.Расстояние измеряется от дна колодца до середины полосы. Если используется лестница, стандартная кривая может быть построена на основе пройденного расстояния и известной длины фрагментов ДНК. Учителя также могут предоставить ученикам таблицу расстояний миграции и молекулярных длин или присвоить значения бегущим красителям. Студенты должны построить стандартную кривую, а затем определить размеры неизвестных им фрагментов ДНК либо непосредственно по графику, либо сгенерировав уравнение, описывающее линию.Если несколько групп используют одни и те же образцы, результаты можно объединить и применить простой статистический анализ (стандартное отклонение и критерий Стьюдента t ) для определения дисперсии данных.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Рекомендуемая процедура

Коробка с гелем изготовлена ​​из пластикового контейнера для хранения (14 × 20 × 5 см, 1,6 л) и снабжена электродами из алюминиевой фольги (1 × 25 см; четырехслойные сложенные полоски), расположенными на расстоянии 14 см друг от друга, прикрепленными с помощью липкой ленты или клей.Электроды подключаются к пяти 9-вольтовым батареям последовательно с помощью проводов, снабженных зажимами типа «крокодил». Гели были отлиты в чистую стеклянную форму для запекания (9 × 13 дюймов), на которой восковым мелком нарисован прямоугольник (8,5 × 5,5 см). Агар телефонной марки (1 г) расплавляли с использованием микроволновой печи в 50 мл рабочего буфера (3 г L -1 Seachem Neutral pH Regulator). После осторожного вливания расплавленного агара в прямоугольник мелка до заполнения использовали гребешок, сделанный из пластиковой подарочной карты магазина и зажимов для связки, чтобы сформировать лунки на расстоянии примерно 1 см от конца геля.После охлаждения геля (10–20 мин) гребенку снимали, гель поднимали с лотка для литья, помещали в контейнер для геля с лунками, расположенными близко к катоду, и погружали (на 1 см выше геля) в рабочий буфер. Образцы ДНК (~ 10 мкл), такие как стандартная лямбда-лестница HindIII (Fisher Scientific; ~ 1 доллар на дорожку) или геномный экстракт, добавляли 1: 1 в загрузочный краситель (одна капля кукурузного сиропа с тремя каплями зеленого пищевого красителя) с помощью пипетки. Электрофорез продолжался от 1 до 1,5 часов, наблюдая за миграцией отслеживающих красителей.Гели окрашивали, погружая в баню из генцианвиолета (10 000-кратное разведение) на от 12 до 72 часов без встряхивания при комнатной температуре. Полосы ДНК были визуализированы с подсветкой и сфотографированы для дальнейшего анализа.

Типичные результаты

Результат типичного геля, разделяющего лестницу лямбда HindIII, показан на рис. 2. Обратите внимание, что после окрашивания видны дискретные полосы, каждая из которых представляет собой фрагмент ДНК разного размера лестницы. Студенты в нашем тесте в классе успешно визуализировали полосы ДНК в своих гелях.Геномная ДНК имеет тенденцию образовывать диффузные высокомолекулярные полосы, но также может образовывать более одной полосы. Они могут иметь разные размеры или могут иметь разные конформации (например, суперспирали) геномной ДНК, что приводит к изменениям электрофоретической подвижности. Электрофорез в течение более длительных периодов времени продвинет полосы ДНК дальше в гель и обеспечит лучшее разделение. Более широкий диапазон размеров полос может быть получен путем первого разрезания геномной ДНК путем многократного быстрого прохождения через иглу шприца или с помощью коммерчески доступных рестрикционных ферментов.

Планирование и оценка

В зависимости от расписания звонков лучше всего разделить шаги протокола на разные блоки. В наших испытаниях первый блок использовался для практики дозирования и обсуждения процедуры и ее обоснования. Ящики с гелем были сконструированы, гели налили, загрузили и запустили во втором блоке (с использованием лестницы лямбда HindIII). Позже учитель удалил гели с пятен и сохранил их для третьего блока, где узоры полос были задокументированы и проанализированы.Студентам был дан рабочий лист, который нужно заполнить в ожидании завершения процедур, который включал вопросы об основах электрофореза, отрицательно заряженной основной ДНК, которая позволяет проводить электрофоретическое разделение, и определение длины молекул путем анализа структуры полос. Открытые вопросы, ответы, ориентированные на учащихся, соответствующее время ожидания и невербальное поведение использовались для вовлечения в диалог и вывода идей [15–18]. Студенты составили стандартный лабораторный отчет и были оценены в соответствии с их постоянным взаимодействием на протяжении уроков.Учителя также могут оценивать понимание учащимися через проекты по расширению знаний (см. Ниже).

Опросы студентов

В тестовый класс NEM входили в основном второкурсники в пяти группах по 4–5 студентов в каждой. Обследования с использованием шкалы типа Лайкерта были заполнены всем 21 учеником с соответствующего разрешения родителей и школы (Таблица I). В целом, оценка составила 4,0 или выше, что свидетельствует о том, что учащиеся оценили упражнение и сочли его полезным. Оценки были достоверными ( p <0.05) выше, чем ожидалось, для каждого вопроса (кроме Q13) с использованием анализа хи-квадрат и ожидания равномерного распределения по ответам. Студенты считали, что это мероприятие связано с их курсовой работой и является актуальным. Студенты чувствовали, что они активно участвовали, узнали что-то ценное и хотели проводить больше научных исследований. Самые высокие оценки свидетельствовали о том, что мероприятие было веселым и хорошо организованным. Студенты не были разочарованы тем, что на мероприятии использовались недорогие материалы, а не лабораторное оборудование.Хотя в среднем ответы были положительными, у двоих учеников в целом оценки были ниже, чуть ниже нейтрального (3,0). Взятые вместе, эти результаты опроса были значительно выше ( p <0,01), чем ожидалось, и предполагают, что учащиеся рассматривали электрофорез как успешное и ценное дополнение к вводному курсу биологии в средней школе. Опросы содержания, ранее проводившиеся после аналогичных электрофоретических мероприятий с использованием лабораторного оборудования в NEM и других средних школах WPS, показали значительное увеличение содержания знаний, специфичных для данного вида деятельности [11].Следует отметить, что от одного занятия в классе не ожидается, что оно само по себе значительно повысит успеваемость по общим научным оценкам или общим оценкам по курсу.

Таблица I. Обследование для оценки активности
Вопрос Оценка ± SDa
1. Занятия в гелевой лаборатории были хорошо организованы 4.3 ± 0,8
2. Экспериментальные этапы хорошо объяснены 4,2 ± 0,8
3. Лаборатория геля стимулировала активное участие 4,1 ± 0,9
4. Меня заинтересовали результаты 4.1 ± 0,9
5. В моей группе эксперимент прошел хорошо 4,1 ± 0,9
6. Я был недоволен, что мы использовали недорогие материалы 2,1 ± 1,0
7. Лаборатория геля заставила меня мыслить творчески 3.7 ± 0,8
8. Мне казалось, что я занимаюсь настоящим исследованием 3,5 ± 1,0
9. Использование нового лабораторного оборудования повышает интерес к науке 4,0 ± 0,9
10. В лабораторию гелей включена актуальная информация 4.0 ± 0,9
11. Мой учитель мог ответить на мои вопросы 4,1 ± 1,1
12. Лаборатория геля помогла мне понять важные концепции 3,9 ± 0,9
13. Я лучше понимаю ДНК после гелевой лаборатории 3.7 ± 1,1
14. Я научился пользоваться микропипетками 4,0 ± 1,2
15. Мне кажется, что я кое-чему научился из этого упражнения 4,1 ± 0,8
16. Лаборатория геля соответствовала моему классу 4.2 ± 0,8
17. Лаборатория геля была ценным инструментом обучения 3,9 ± 1,0
18. Это занятие побудило меня провести больше экспериментов 3,9 ± 1,0
19. Лаборатория геля качественная 4.0 ± 0,8
20. Делать гелевую лабораторию было весело 4,3 ± 0,8
  • а Шкала Лайкерта: 1 = категорически не согласен; 2 = не согласен; 3 = ни согласен, ни не согласен; 4 = согласен; 5 = полностью согласен.

ОБСУЖДЕНИЕ

От дорогого к бесценному обучению

Представлен безопасный недорогой электрофорез для использования в классах биологии средней школы или в домашних условиях, который затрагивает несколько пунктов Стандарта C наук о жизни, включая аспекты клеточной биологии, генетики и эволюции. Это мероприятие также широко затрагивает все пункты Стандарта A, Наука как исследование, а также Стандарта E, Наука и технологии.Он полагается на технологии для наблюдения явлений, имеющих научное объяснение. Затем учащиеся могут использовать математику для анализа и передачи своих результатов. Более того, начиная с конструирования самого устройства, эта деятельность более точно имитирует исследования, когда коммерческое оборудование и наборы реагентов могут быть недоступны для определенных лабораторных протоколов. Простая недорогая система, описанная здесь, может быть включена в курсы общей биологии в разделах по генетике или разнообразию, чтобы дать учащимся средних школ практический опыт, обычно предназначенный для лабораторных курсов в колледже.Это можно сделать с гораздо меньшими затратами и с большей безопасностью, чем со стандартными протоколами. Используя нашу схему, большее количество учителей должно иметь возможность знакомить своих учеников с основными методами молекулярной биологии, которые имеют решающее значение для исследований в области наук о жизни сегодня.

Расширение деятельности

Химическая и физическая обработка экстрактов ДНК может изменить рисунок полос, наблюдаемый после электрофореза. Геномная ДНК имеет тенденцию выглядеть как диффузная полоса с высокой молекулярной массой.Если ДНК разрезать при быстром прохождении через иглу шприца, фрагменты образуют мазок на дорожке. Мазок будет иметь меньшую молекулярную массу, если экстракт ДНК обработать большим количеством сильных прохождений через шприц. Химические вещества, такие как кислоты и основания, могут влиять на стабильность ДНК и фрагментировать или разрушать ДНК. Студенты или учителя могут создавать лестницы ДНК, вырезая блоки из мазков ДНК и пропитывая ДНК из фрагментов геля буфером. Это позволит построить стандартные кривые для получения лучших значений относительного фронта.Лестницы ДНК также доступны в продаже.

Электрофорез может быть встроен в судебно-медицинское расследование, когда образцы ДНК сравниваются между фрагментами ДНК «места преступления» и «подозреваемыми». Это работает лучше всего, когда используются несколько рестрикционных ферментов, так что ферменты представляют собой фиктивные «экстракты ДНК», а один экстракт ДНК (ДНК фага лямбда; Fisher Scientific; обычно 1 доллар за дорожку) используется в качестве фиктивных «ферментов». Относительно недорогие рестрикционные ферменты, такие как EcoR1 или BamHI (Fisher Scientific; обычно <1 доллар за реакцию), можно использовать при комнатной температуре для разрезания ДНК во время инкубации в течение ночи.

Более обширный вариант начинается с микробиологической системы, разработанной с использованием бытовых материалов, которая может безопасно и недорого поддерживать солеустойчивые бактериальные изоляты для исследования [19]. Экстракты геномной ДНК (несколько циклов быстрого замораживания-оттаивания с использованием ванны сухой лед-этанол и горячей воды) из изолятов могут быть подвергнуты электрофорезу, и геномная полоса вырезается и замачивается в воде для высвобождения ДНК. Студенты могут использовать экстракты как часть имитации ПЦР. Учителя создают имитацию реагентов ПЦР (нуклеотиды, фермент полимеразы, буфер и праймеры) из пробирок с цветной водой, а ученики собирают реакционную смесь с экстрактом ДНК.Затем реакции будут «отправлены» на имитацию амплификации ПЦР и секвенирования оснований «в местном университете». Студентам будут предоставлены результаты — файл, содержащий последовательность ДНК бактериального гена 16S рРНК, полученную из GenBank. Инструменты на веб-сайте Ribosomal Database Project [20] могут быть использованы для анализа последовательности и создания филогенетических деревьев. Это может быть связано с созданием филогенетических деревьев, включающих людей и родственных животных, что опять же нацелено на взаимосвязь между видовой принадлежностью и генетическим содержанием.

Использование в других курсах естествознания

Электрофорез был разработан для классов биологии средней школы, но может использоваться в классах средней школы. Мероприятие посвящено Стандарту медико-биологических наук средней школы C. Сюда входят стандарты, касающиеся воспроизводства и наследственности (№ 3–5), разнообразия и адаптации организмов (№ 1-2) и структуры и функции живых систем (№ 1-2). Ключевые моменты включают химическую природу ДНК и то, что генетический состав организма определяет его черты и идентичность.

Упражнение можно использовать для изучения стандарта B по физическим наукам в средней школе, в частности, в разделах «Структура и свойства материи» (№ 4) и «Движение и силы» (№ 1, 3, 4). Последний стандарт включает понимание того, что заряженные частицы движутся в электрических полях и что молекулы движутся под действием силы. В курсе физики уместен электрофорез красителей, а не ДНК. Многие тканевые и пищевые красители при электрофорезе разделяются на несколько полос разного цвета.Некоторые красители могут быть заряжены положительно и двигаться к катоду, поэтому может быть полезно заливать углубления в середине геля. Скорость и степень перемещения полос красителя могут быть измерены, и математический анализ может включать относительные значения фронта, где перемещение полос выражается как часть стандартной быстро движущейся полосы красителя. Гели будут работать несколько по-разному для каждой лабораторной группы, и данные о миграции полос для всего класса (или школы или округа) можно объединить и проанализировать с использованием простой статистики (стандартное отклонение и тест Student t ).

Благодарности

Авторы благодарят Родни Клэйборна, Брайана Килмера, Брук Лэндон, Рорика Мур-Янсена и всех студентов, учителей и сотрудников, принявших участие в исследовательском клубе NEM Pass Me the Salt. Комментарии к статье Drs. Джерри Кэрролл и Дэниел Бергман были очень полезны.

    Системы гель-электрофореза, реагенты, красители и красители

    Что такое гель-электрофорез?

    В системах для гель-электрофореза используется пористая электрически заряженная гелевая матрица для разделения отдельных последовательностей нуклеиновых кислот и белков на основе молекулярной массы (или размера фрагмента).Коробка с гелем предназначена для включения катода или отрицательно заряженного электрода на одном конце среды и анода или положительно заряженного электрода на противоположном конце.

    Протокол электрофореза

    Коробка с гелем заполнена ионным буфером, который создает электрическое поле, когда катод и анод подключены к источнику питания. Как белки, молекулы ДНК и РНК несут внутренний отрицательный заряд; фрагменты мигрируют через гелевую среду к аноду. Скорость миграции зависит от размера фрагмента; более мелкие молекулы будут двигаться через пористый гель быстрее, чем более крупные и медленные молекулы.После завершения прогон с гелем дает уникальные полосы нуклеиновых кислот или белков, разделенных по молекулярной массе. По сравнению с положительной контрольной лестницей для справки, соответствующие фрагменты вырезали из геля для дальнейшей очистки.

    A — Конфигурация геля для электрофореза
    (назад к диаграмме)

    A1 — Системы электрофореза

    Гели для горизонтального электрофореза , отлитые в горизонтальной ориентации геля, используются в основном для разделения нуклеиновых кислот в агарозной матрице.Поскольку поры в агарозном геле больше, чем поры в полиакриламидном геле, молекулы ДНК и РНК, которые больше, чем молекулы белка, лучше подходят для эффективной миграции через агарозу. Поскольку горизонтальные системы подвергают гелевую матрицу воздействию кислорода воздуха, агароза выбрана в качестве предпочтительной среды по сравнению с полиакриламидом, который не полимеризуется в присутствии газообразного O2.

    Просмотр онлайн: Гели для горизонтального электрофореза Thermo Fisher

    A2 — Системы вертикального электрофореза

    Гели для вертикального электрофореза , отлитые в вертикальной ориентации, используются в основном для разделения белков в акриламидной матрице.Поскольку поры акриламида меньше по диаметру, чем поры агарозы, акриламидные гели обеспечивают более высокое разрешение и большее разделение белков, которые меньше, чем фрагменты нуклеиновой кислоты. Поскольку для вертикальных систем требуется более тонкий (менее 2 мм) гель, акриламид является оптимальным выбором по сравнению с агарозой, которая содержит более крупные поры геля, которые препятствуют миграции фрагментов через более тонкую матрицу. Узнайте больше о различиях между горизонтальной и вертикальной системами гель-электрофореза .

    Просмотр в Интернете: Горизонтальные системы электрофореза ДНК и белков — IBI Scientific

    B — Матрица для электрофореза в геле
    (назад к диаграмме)

    B1 — Агарозный гель для электрофореза ДНК большего размера (От 100 до 500 нм) и менее однородные поры, чем у акриламидных гелей, что делает агарозу оптимальной для разделения нуклеиновых кислот, которое включает более крупные фрагменты, чем разделения белков.Гели агарозы обеспечивают лучшее разделение фрагментов во время горизонтальных прогонов, которые предназначены для размещения более толстых (более 2 мм) гелей, чем вертикальные прогоны.

    Сравнить в Интернете: Гели для электрофореза на агарозе

    B2 — Гель для электрофореза акриламида

    Акриламидные гели содержат более мелкие (от 10 до 200 нм) и более однородные поры, чем гели агарозы, что делает акриламид оптимальным для разделения белков с участием более мелких молекул чем разделения ДНК и РНК.Акриламидные гели обеспечивают более четкое разделение фрагментов во время вертикальных прогонов, для которых требуются более тонкие (менее 2 мм) гели, чем при горизонтальных прогонах. Акриламид не полимеризуется и не затвердевает в присутствии кислорода воздуха, что делает акриламид несовместимым с горизонтальными гелевыми боксами, которые подвергают гелевую матрицу воздействию газообразного O2.

    Сравнить в Интернете: Полиакриламидные гели

    C — Тип и разрешение образца для электрофореза
    (назад к диаграмме)

    C1 — Электрофорез нуклеиновых кислот

    Для более высокого разрешения и четкости разделения по горизонтали, гели оптимальны для молекул ДНК и РНК.Поскольку в горизонтальных гелях используется непрерывная буферная система, фрагменты нуклеиновой кислоты доступны во время процедуры разделения.

    Сравнить: Benchmark SmartGlow Предварительное окрашивание для гелей нуклеиновых кислот

    C2 — Электрофорез белков сывороткиProtein

    Для более высокого разрешения вертикально ориентированные акриламидные гели лучше всего подходят для разделения молекул белков. Поскольку в вертикальных гелях используется прерывистая буферная система, буфер может течь через гель только при перемещении из верхней камеры в нижнюю, что позволяет более точно контролировать градиент напряжения.Оптимизация градиента напряжения обеспечивает более высокую четкость разделения, идеально подходящую для линейных белковых цепей, которые могут демонстрировать аналогичные молекулярные массы.

    D1 — Системы электрофореза на 120 В

    Подключения на 120 В подходят для низковольтных стандартных бытовых розеток в США.

    D2 — Системы электрофореза на 240 В

    Для соединений на 240 В требуется меньший ток (сила тока) и меньшие проводники, чем для приборов, рассчитанных на работу при 120 В.

    E — Емкость буфера для электрофореза
    (назад к диаграмме)

    Объем и концентрация буфера, используемого для приготовления и прогона геля, зависят от приложения и типа образца. Двумя обычно используемыми буферными составами являются трис-ацетат-ЭДТА (ТАЕ) и трис-борат-ЭДТА (ТВЕ). Буфер TAE обеспечивает более быструю миграцию линейной ДНК и лучшее разрешение суперспиральной или геномной ДНК. Буфер TBE оптимален для разделения более длинных фрагментов ДНК (более 2 т.п.н.).

    F — Размеры геля для электрофореза
    (назад к диаграмме)

    Оптимальный размер контейнера для геля зависит от типа образца, буферной емкости и уровня напряжения. Меньшие гелевые боксы идеальны для разделения коротких линейных фрагментов ДНК, тогда как гелевые боксы большего размера оптимальны для более длинных фрагментов ДНК (более 2 т.п.н.).

    Где я могу найти надежного поставщика оборудования для электрофореза?

    Laboratory-Equipment.com предлагает тщательно отобранные линии продуктов для электрофореза от Thermo Fisher, IBI Scientific Gel Systems, Benchmark (SmartGlow) и Accuris (myGel & myVolt).Через нашу всемирную сеть представителей мы поставляем одни из крупнейших в мире исследовательских и производственных объектов. Laboratory-Equipment.com — это специализированное лабораторное подразделение Terra Universal. На протяжении почти 40 лет Terra обслуживает рынки полупроводников, аэрокосмической отрасли, биологических наук, фармацевтики, биотехнологий и медицинских устройств.

    Магазин гель для электрофореза и оборудование по торговым маркам

    Обзор электрофореза в геле | Science Primer

    Электрофорез — это движение заряженных частиц в электрическом поле.Поскольку сахарно-фосфатная основа ДНК * имеет отрицательный заряд, можно использовать электрофорез, чтобы протянуть ДНК через электрическое поле к положительному электроду цепи. Молекулярные биологи использовали это поведение для разработки методов разделения, очистки и анализа фрагментов ДНК. Существует огромное количество вариантов гель-электрофореза, включая SDS-PAGE, секвенирование ДНК, 2D-гель-электрофорез, DGGE и многие другие. Детали каждого из этих методов различаются, но все они используют тот факт, что заряженные частицы, такие как ДНК, мигрируют, когда их помещают в электрическое поле.И что направление миграции зависит от заряда частицы.

    На этой иллюстрации показаны различные компоненты установки для гель-электрофореза и описаны шаги, необходимые для подготовки геля и образцов ДНК для анализа с использованием этой методики.

    Щелкните объекты и шаги, чтобы перейти к процессу настройки гель-электрофореза:

    Гель
    В основе техники лежит гель.Это матрица, которая содержит поры, через которые ДНК вытягивается при приложении электрического тока. Без геля вся ДНК попала бы прямо на положительный электрод (называемый анодом). Размер пор определяет скорость движения ДНК. Чем меньше поры, тем медленнее движется ДНК. Длина фрагментов ДНК влияет на скорость их прохождения через гель. Более длинные фрагменты движутся медленнее.

    Для электрофореза используется ряд различных матриц.Агароза — одна из самых распространенных. Гели агарозы нетоксичны, относительно недороги и просты в приготовлении. Чем выше концентрация * агарозы в геле, тем меньше поры. Относительно высокая концентрация 1% агарозы используется для разделения небольших фрагментов ДНК, в то время как более низкие концентрации используются для разделения больших фрагментов. Для более точной работы или для отделения более крупных фрагментов ДНК можно использовать полиакриламид. Полиакриламид обеспечивает более высокое разрешение по сравнению с агарозой и может использоваться в более разнообразных условиях, но имеет недостаток в том, что он токсичен.

    Лунки
    Лунки — это небольшие углубления, которые образуются в геле при его изготовлении. Лунки равномерно расположены вдоль стороны геля, ближайшей к отрицательному электроду. Равномерный линейный интервал между лунками обеспечивает одинаковое исходное положение для образцов. Лунки также позволяют помещать образцы в гель, так что при приложении тока образцы протягиваются через середину геля, а не через верх.

    Рабочий буфер *
    Раствор используется для проведения электрического тока через гель и помогает поддерживать постоянную среду во время бега.Решение называется работающим буфером. Буферизация необходима для поддержания постоянного pH и обеспечения ионов в растворе, чтобы облегчить прохождение электричества. Тепло генерируется при приложении тока к гелю, рабочий буфер также помогает сохранять гель в холодном состоянии. Это особенно важно для гелей агарозы, потому что они плавятся, если становятся слишком горячими.

    Коробка для геля
    Коробка для геля — это контейнер, в котором хранится гель, погруженный в рабочий буфер. Он спроектирован таким образом, что при подаче тока через электроды, прикрепленные к коробке, ток протекает через гель, создавая электрическое поле, необходимое для того, чтобы подтолкнуть отрицательно заряженные молекулы ДНК к положительному электроду.

    Электропитание и источник питания
    Сила, необходимая для вытягивания ДНК через гель, обеспечивается электричеством. Источник питания берет стандартное электричество переменного тока, доступное из стенной розетки, и преобразует его в односторонний постоянный ток, необходимый для создания электрического поля через гель. Источники питания также обеспечивают механизм для контроля количества и силы (силы тока и напряжения), находящихся в поле. Чем ниже напряжение, тем медленнее будет мигрировать ДНК.

    По прошествии достаточного времени вся ДНК в образце в конечном итоге переместится к концу геля и попадет в окружающий буфер. Это делает продолжительность включения тока важным параметром. Большинство источников питания имеют таймер для включения питания через заданный интервал.

    Образец и подготовка образцов
    Различные материалы анализируются с помощью методов гелевого электрофореза. Для целей этого обсуждения мы предполагаем, что образцы представляют собой линейные цепи двухцепочечной ДНК.В этом случае основным фактором, влияющим на миграцию цепей ДНК, является их длина. Другими типами материалов, которые обычно наносят на гели, являются ДНК-плазмиды, РНК и белки.

    Загрузочный краситель *
    Загрузочный краситель представляет собой цветной буфер, смешанный с ДНК перед нанесением на гель. Загрузочный краситель содержит относительно высокую концентрацию либо глицерина, либо сахарозы. Это делает раствор более плотным, чем окружающий рабочий буфер, так что, когда образец помещается пипеткой поверх лунки, он погружается в лунку.Он также содержит небольшое количество красителя (обычно бромфенолового синего). Окрашивание образца обеспечивает быстрое подтверждение того, что образцы погрузились в лунки, и позволяет легко отслеживать, какие лунки уже были загружены.

    В диапазоне pH, в котором гели забуферены, бромфеноловый синий имеет отрицательный заряд, поэтому он мигрирует в том же направлении, что и ДНК. Это дает дополнительное преимущество в виде визуальной индикации прогресса миграции ДНК. Это чрезвычайно полезно, потому что сама ДНК не видна во время работы геля.Визуализация ДНК после прогона геля требует отдельного шага, который включает окрашивание геля чем-то, что связывается с ДНК, делая его видимым.

    Стандарты ДНК
    Из-за множества факторов, влияющих на скорость миграции ДНК через гель, оценка точной длины полосы в геле должна производиться относительно положения других полос в том же геле. Стандарт (также часто называемый «лестницей ДНК») помещается в одну из лунок. Сравнивая движение фрагментов известной длины в стандарте с фрагментами в образцах, можно сделать точную оценку длины цепей ДНК в образцах.Стандарт обрабатывают так же, как и образцы: смешивают с загрузочным красителем и добавляют в одну из лунок геля.

    При наличии всех вышеперечисленных материалов для создания геля необходимо выполнить следующие действия:

    1. Подготовьте коробку с гелем, добавив достаточное количество рабочего буфера, чтобы гель полностью погрузился в нее после того, как он будет помещен в коробку с гелем. Буфер не нужно заменять каждый раз при запуске нового геля, но процесс электрофореза действительно разрушает буфер, поэтому рекомендуется его часто заменять.
    2. Поместите гель в контейнер для геля, убедившись, что гель полностью погружен в буфер, а лунки правильно ориентированы (ближе всего к отрицательному, обычно черному, электроду).
    3. Добавьте загрузочный краситель к образцам и стандартам.
    4. Внесите пипеткой небольшой объем * образца / стандарта в каждую лунку.
    5. Подключите электроды источника питания к любому концу коробки с гелем.

    Гель готов к работе.

    Многие факторы влияют на миграцию заряженных частиц в электрическом поле.Для того чтобы гель-электрофорез ДНК работал как способ последовательного разделения полимеров ДНК в зависимости от их длины, условия изменяются таким образом, чтобы создать как можно более постоянную среду. Факторы, влияющие на миграцию, включают ионный состав и pH рабочего буфера; температура геля; напряжение, приложенное к гелю, и пористость гелевой матрицы. Контролируя все эти другие факторы, можно использовать гель-электрофорез для разделения цепей ДНК в зависимости от их длины.

    В то время как тип геля, предварительная и постобработка, а также факторы, влияющие на направление и скорость миграции, варьируются от приложения к применению, твердое понимание основного электрофореза в агарозном геле линейных цепей ДНК, описанного выше, обеспечивает основу для понимания другого электрофореза. методы могут быть построены.

    Проверьте свое понимание этого материала с помощью этих концептуальных вопросов.

    Обзор видео

    Связанное содержимое

    • Иллюстрации
    • Наборы задач

    Что включает в себя гель-электрофорез?

    Гель-электрофорез — широко используемый метод в лабораториях медико-биологических наук для разделения макромолекул, таких как ДНК, РНК и белки.В этом методе молекулы разделяются на основе их размера и электрического заряда. Гель-электрофорез обычно проводится в лабораториях для анализа образцов ДНК, РНК или белков из различных источников.

    Загрузка образцов ДНК в агарозный гель для электрофореза — изображение Авторские права: научное фото, идентификатор изображения: 214331152 через Shutterstock.com

    Принципы гель-электрофореза

    Метод гель-электрофореза использует разницу в размере и заряде разных молекул в образце.Разделительный образец ДНК или белка наносят на пористый гель, помещенный в ионную буферную среду. При приложении электрического заряда каждая молекула, имеющая разный размер и заряд, будет двигаться через гель с разной скоростью.

    Пористый гель, используемый в этой методике, действует как молекулярное сито, отделяющее более крупные молекулы от более мелких. Молекулы меньшего размера перемещаются по гелю быстрее, а более объемные остаются. Подвижность частиц также контролируется их индивидуальным электрическим зарядом.Два противоположно заряженных электрода, которые являются частью системы, притягивают молекулы к себе в зависимости от их заряда.

    Демонстрация лаборатории гель-электрофореза ДНК Play

    Как это работает?

    Гель, используемый при гель-электрофорезе, обычно изготавливается из материала, называемого агарозой, который представляет собой гелеобразное вещество, извлеченное из морских водорослей. Этот пористый гель можно использовать для разделения макромолекул самых разных размеров. Гель погружают в солевой буферный раствор в камере для электрофореза.Трис-борат-ЭДТА (ТВЭ) обычно используется в качестве буфера. Его основная функция — контролировать pH системы. Камера имеет два электрода — один положительный, а другой отрицательный — на двух концах.

    Образцы, которые необходимо проанализировать, затем загружают в крошечные лунки геля с помощью пипетки. По завершении загрузки подается электрический ток 50–150 В. Теперь заряженные молекулы, присутствующие в образце, начинают мигрировать через гель к электродам. Отрицательно заряженные молекулы движутся к положительному электроду, а положительно заряженные молекулы — к отрицательному.

    Скорость, с которой каждая молекула проходит через гель, называется ее электрофоретической подвижностью и определяется в основном ее чистым зарядом и размером. Сильно заряженные молекулы движутся быстрее, чем слабо заряженные. Меньшие молекулы бегут быстрее, оставляя большие позади. Таким образом, сильный заряд и малый размер увеличивают электрофоретическую подвижность молекулы, тогда как слабый заряд и большой размер уменьшают подвижность молекулы. Когда все молекулы в образце имеют одинаковый размер, разделение будет основываться исключительно на их размере.

    После завершения разделения гель окрашивают красителем, чтобы выявить полосы разделения. Бромид этидия — флуоресцентный краситель, обычно используемый в гель-электрофорезе. Гель замачивают в разбавленном растворе бромистого этидия, а затем помещают в УФ-трансиллюминатор для визуализации разделительных полос.

    Полосы немедленно исследуются или фотографируются для использования в будущем, поскольку со временем они будут диффундировать в гель. Краситель также может быть загружен в гель заранее, чтобы отслеживать миграцию молекул по мере того, как это происходит.

    Применение гель-электрофореза

    Гель-электрофорез широко используется в лабораториях молекулярной биологии и биохимии в таких областях, как судебная медицина, консервативная биология и медицина.

    Некоторые ключевые области применения этой техники перечислены ниже:

    • При разделении фрагментов ДНК для снятия отпечатков пальцев ДНК для расследования места преступления
    • Для анализа результатов полимеразной цепной реакции
    • Для анализа генов, связанных с определенным заболеванием
    • В профилировании ДНК для таксономических исследований для различения различных видов
    • При тестировании на отцовство с помощью снятия отпечатков пальцев ДНК
    • При изучении структуры и функции белков
    • В анализе на устойчивость к антибиотикам
    • Блоттинг для анализа макромолекул
    • При изучении эволюционных взаимоотношений путем анализа генетического сходства популяций или видов

    Молекулярная биология Играть

    Список литературы

    Дополнительная литература

    Недорогой и безопасный гель-электрофорез ДНК с использованием бытовых материалов

    .Май-июнь 2012 г .; 40 (3): 198-203. DOI: 10.1002 / bmb.20596. Epub 2012 15 февраля.

    Принадлежности Расширять

    Принадлежность

    • 1 Средняя школа Северо-Восточного Магнита, Государственные школы Уичито, Уичито, штат Калифорния, США.
    Бесплатная статья

    Элемент в буфере обмена

    S Ens et al. Биохим Мол Биол Образов. Май-июнь 2012 г.

    Бесплатная статья Показать детали Показать варианты

    Показать варианты

    Формат АннотацияPubMedPMID

    .Май-июнь 2012 г .; 40 (3): 198-203. DOI: 10.1002 / bmb.20596. Epub 2012 15 февраля.

    Принадлежность

    • 1 Средняя школа Северо-Восточного Магнита, Государственные школы Уичито, Уичито, штат Калифорния, США.

    Элемент в буфере обмена

    Полнотекстовые ссылки Опции CiteDisplay

    Показать варианты

    Формат АннотацияPubMedPMID

    Абстрактный

    Гель-электрофорез — единственный наиболее важный метод молекулярной биологии, занимающий центральное место в исследованиях в области наук о жизни, но зачастую он слишком дорог для учащихся средних школ или школьников на дому.Здесь описана простая, безопасная и недорогая процедура, в которой используются бытовые материалы для создания и проведения гель-электрофореза ДНК. Пластиковые контейнеры снабжены электродами из алюминиевой фольги и 9-вольтовыми батареями для работы с агар-агаровыми гелями пищевого качества с использованием аквариумных pH-буферов, а затем окрашиваются генцианвиолетом. Это упражнение было протестировано в классе биологии средней школы, и результаты опросов на рефлексию постактивности оказались весьма положительными. Электрофорез направлен на соответствие нескольким критериям стандарта C Content Science Content Standard, включая аспекты клеточной биологии, генетики и эволюции.Его также можно использовать для обучения аспектам движения и силы в классе физических наук.

    Авторские права © 2012 Wiley Periodicals, Inc.

    Похожие статьи

    • Электрофорез в геле с напитком и агарозой: лабораторное упражнение на основе запроса с виртуальной адаптацией.

      Каннингем СК, Макнер Б., Перлман Р.С., Керн С.Е. Каннингем С.К. и др. CBE Life Sci Educ. 2006 осень; 5 (3): 281-6. DOI: 10.1187 / cbe.06-01-0139. CBE Life Sci Educ. 2006 г. PMID: 17012220 Бесплатная статья PMC.

    • Тест на решение задач: расщепление плазмиды эндонуклеазами рестрикции.

      Szeberényi J. Szeberényi J. Биохим Мол Биол Образов.2013 май-июнь; 41 (3): 189-90. DOI: 10.1002 / bmb.20700. Epub 2013 8 мая. Биохим Мол Биол Образов. 2013. PMID: 23653289

    • Согласование целей, оценок и мероприятий: подход к обучению ПЦР и гель-электрофорезу.

      Филлипс А.Р., Робертсон А.Л., Бацли Дж., Харрис М., Миллер С. Филипс А.Р. и др. CBE Life Sci Educ. Весна 2008; 7 (1): 96-106. DOI: 10.1187 / cbe.07-07-0052. CBE Life Sci Educ. 2008 г. PMID: 18316813 Бесплатная статья PMC.

    • От следовых свидетельств до биоинформатики: включение мохообразных в образование в области молекулярной биологии.

      Fuselier L, Bougary A, Malott M. Fuselier L, et al. Биохим Мол Биол Образов. 2011 январь-февраль; 39 (1): 38-46. DOI: 10.1002 / bmb.20458. Биохим Мол Биол Образов. 2011 г. PMID: 21433251

    • Просеивание двухцепочечной ДНК при электрофорезе в агарозном геле.

      Сервер П. Сервер П. Электрофорез. 1989 май-июнь; 10 (5-6): 327-31. DOI: 10.1002 / elps.1150100510. Электрофорез. 1989 г. PMID: 2670547 Обзор.

    Типы публикаций

    • Поддержка исследований, за пределами США. Правительство
    • Поддержка исследований, Правительство США, Non-P.H.S.

    Условия MeSH

    • Электрофорез, Agar Gel / методы *
    • Молекулярная биология / образование *
    • Проблемное обучение / методы *
    Полнотекстовые ссылки [Икс] Wiley [Икс]

    цитировать

    Копировать

    Формат: AMA APA ГНД NLM

    Безопасность электрофореза — Управление оборудованием

    Устройства для электрофореза не должны работать при высоких напряжениях, необходимых для таких процедур, как секвенирование ДНК, чтобы представить опасность поражения электрическим током.Даже электрофорез в агарозном геле при 100 вольт или меньше может вызвать смертельный шок при токе 25 миллиампер. Меры предосторожности для безопасной работы с аппаратом для электрофореза во избежание поражения электрическим током во время использования описаны ниже.

    Общие меры предосторожности

    1. При размещении или работе рядом с устройством для электрофореза или рядом с ним избегайте непреднамеренных точек заземления и проводов (например, раковин и других источников воды, металлических пластин, алюминиевой фольги, ювелирных изделий, труб или другого металлического оборудования).Если для работы, чувствительной к свету, требуется затемненная коробка, черная ткань фотографа будет работать, пока она не соприкасается с буфером. Рекомендуются непроводящие скамейки (деревянные или пластиковые) и полы (и / или резиновые коврики).
    2. Всегда думайте и смотрите, прежде чем прикасаться к какой-либо части устройства. Тонкая пленка влаги может служить хорошим проводником электричества.
    3. Некоторые блоки питания при первом включении создают высокие скачки напряжения, даже если напряжение установлено на ноль.Не игнорируйте правила безопасности только из-за низкого напряжения. Изменения нагрузки, отказ оборудования или скачки напряжения могут в любой момент поднять напряжение.
    4. Не прикасайтесь к охлаждающим устройствам, подключенным к гелю. Ток можно проводить по трубке.
    5. Не запускайте оборудование для электрофореза без присмотра.
    6. Если буфер для электрофореза пролился или вытекает из контейнера с гелем, немедленно остановите цикл и очистите столешницу.
    7. Разместите предупреждающие знаки «Опасно — высокое напряжение» на блоке питания и буферных резервуарах.

    Начало страницы

    Выбор подходящего места для размещения оборудования

    1. Разместите оборудование в таком месте, где его будет сложно опрокинуть или споткнуться.
    2. Разместите блок электрофореза и его источник питания так, чтобы переключатель включения / выключения был легко доступен, а световой индикатор питания был хорошо виден.
    3. Всегда сохраняйте достаточное пространство вокруг устройства. Не допускайте свисания проводов под лабораторным столом. На лабораторном столе разместите источник питания таким образом, чтобы не приходилось тянуться через устройство для выполнения подключений для включения или выключения питания.По возможности размещайте блок питания на полке над коробкой с гелем. Хорошая уборка очень важна.

    Начало страницы

    Подготовка к работе

    1. Проверьте источник питания, чтобы убедиться, что все переключатели, индикаторы и плавающая выходная цепь работают нормально. Запишите дату проверки и проверки на обрыв цепи и защиту GFI, если источник питания имеет эту функцию.
    2. Проверьте изоляцию высоковольтных проводов на наличие признаков износа (например,ж., оголенные провода, трещины или разрывы и т. д.) и убедитесь, что эти предметы не свисают над столом.
    3. Проверьте правильность функционирования всех функций защитной блокировки, включая сигнализацию. Не переключайте устройства безопасности.
    4. Осмотрите буферные бачки на предмет трещин или утечек, открытых разъемов или отсутствующих крышек и устраните недостатки перед использованием.
    5. Подключите оба провода питания одновременно (чтобы один провод не попал под напряжение в руке) к источнику питания перед включением источника питания или подсоединяйте по одному проводу только одной рукой.
    6. При подключении проводов или прикасании к любому электрическому устройству убедитесь, что руки в перчатках сухие.

    Начало страницы

    Послеоперационный период

    1. Перед открытием крышки выключите питание. Не полагайтесь на предохранительные блокировки, так как они могут выйти из строя.
    2. Пользователь должен всегда выключать главный выключатель источника питания и подождать 15 секунд (напряжение не может быть полностью снято с внутренних конденсаторов), прежде чем производить какие-либо отключения или подключения.После использования выключите источник питания, прежде чем отсоединять оба провода от источника питания.

    Начало страницы

    Средства индивидуальной защиты и обучение

    Главные исследователи или руководители лабораторий несут ответственность за инструктаж и демонстрацию безопасного использования устройств для электрофореза лабораторным работникам. Инструкция должна охватывать рабочие процедуры, написанные производителем и / или лабораторией, а также связанные с ними опасности, правильные средства индивидуальной защиты (лабораторные халаты, перчатки и средства защиты глаз), а также соответствующие чрезвычайные ситуации.

    Начало страницы

    (PDF) Недорогой и безопасный гель-электрофорез ДНК с использованием бытовых материалов

    должно оставаться ниже зубцов гребенки, чтобы сформировать дно

    лунок. Охлажденные гели можно вынуть из лотка шпателем

    ; добавление некоторого количества рабочего буфера в лоток помогает удалить липкий гель.

    В системах электрофореза в агарозном геле используется один и тот же буфер для

    как для заливки, так и для прогона геля.Очень важно создать буферный раствор для pH

    , чтобы ДНК не разлагалась при высоком или низком pH, а для передачи тока необходим электролит (соль)

    . Исследовательские лаборатории

    используют Трис в качестве буфера pH (pH 7-8) и в качестве электролита, в

    Трис-уксусная кислота-ЭДТА (ТАЭ), Трис-борат-ЭДТА (ТВЭ) или Трис-гли-

    кинобуферные системы. К сожалению, Трис не для дома. Сообщалось о бикарбонатной буферной системе [5], и электрофорез

    возможен с использованием 2 г L

    21

    пищевой соды (бикарбонат натрия

    ) с 0.05 г л

    21

    NaCl в качестве рабочего буфера. Одним из лучших действующих буферов

    были составы лимонной кислоты и цитрата натрия

    , встречающиеся в обычных сухих смесях напитков. Tang Break-

    Fast Drink (Kraft Foods, Rye Brook, NY; 8 г L

    21

    ) был подходящим,

    , но он сильно окрашен. Лимонад Crystal Light (крафт; 8 г L

    21

    )

    был отличным рабочим буфером и позволял хорошо окрашивать

    полос ДНК.Обратите внимание, что эти смеси обычно кислые,

    , и перед использованием для защиты ДНК необходимо установить pH около 7 (для аквариумов

    имеется индикаторная бумага). Буферы доступны для аквариумов

    , и в них уже установлен pH 7, что делает их использование

    еще проще. Лучшей буферной системой был аквариумный регулятор pH Neutral

    (Seachem Laboratories, Ковингтон, Джорджия), содержащий

    смесь фосфатов калия. Цитрат магния раствор

    (Крогер, Цинциннати, Огайо; 1.75 г fl. унция. 7-кратное разбавление)

    и Alka-Seltzer (Bayer; 8 г L

    21

    ) не показали хороших результатов, и гели

    , отлитые с натриево-боратным буфером (20 Mule Team Borax, Dial

    Corp., Scottsdale, AZ; 8 г L

    21

    ) были пятнистыми, с

    яркими пятнами при окрашивании.

    За ходом электрофореза обычно следует

    наблюдения за движением молекул красителя через гель. Пищевые красители

    подходят и могут добавляться в препараты ДНК.Чтобы

    заставили нанесенные образцы погрузиться в лунки, полезно добавить к экстрактам густой глицерин (глицерин) или кукурузный сироп. Вязкость

    образца можно отрегулировать для достижения наилучших результатов

    с помощью выбранного метода загрузки (шприц, пипетка, капельница или зубочистка

    ).

    Окрашивание

    После электрофореза полосы ДНК визуализируются в гелях путем окрашивания

    . В исследовательской лаборатории используются красители, которые интеркалируют

    между основаниями ДНК, такие как бромид этидия или

    Syto13.Эти пятна слишком опасны для классной комнаты из-за их высокой мутагенности и тератогенности. Метиленовый синий

    (Кордон, Хейворд, Калифорния) — безопасная альтернатива, доступная в магазинах товаров для животных

    в виде 2,3% раствора, разбавленного на 30003 или более

    водой для окрашивания (рис. 2). Кристаллический фиолетовый, продаваемый в macies phar-

    в виде 2% раствора, называемого генцианвиолетом (Humco, Texar-

    kana, TX), окрашивал ДНК несколько лучше, чем метиленовый синий.

    Малахитовый зеленый (RidIchþ, Kordon; 1253dilution) также не работал

    . Были протестированы различные красители для одежды RIT (Phoenix Brand, Stam-

    ford, CT; 0,25 г L

    21

    ), но ни один из них не окрасил ДНК очень хорошо. Некоторое окрашивание наблюдалось для темно-синего, королевского синего, темно-зеленого, пурпурного и черного

    . Суспензия берлинской синевы

    г-жи Стюарт (Блумингтон, Миннесота) не оказалась эффективной. Окрашенные полосы ДНК визуализировали белым светом

    либо на световом ящике (источник света за непрозрачной рассеивающей плазмой), либо после помещения геля в прозрачный пластиковый пакет и поднесения его

    к яркому окну.

    Безопасность и утилизация

    Используемые здесь в основном съедобные материалы не представляют особой опасности для здоровья —

    ards. Следует соблюдать осторожность при работе с растворами горячего агара, надев соответствующие тепловые перчатки или кухонные рукавицы. Растворы Agar

    склонны к кипению или перегреву и вздутию, поэтому будьте осторожны. Лучше всего использовать серию коротких импульсов (10 секунд) в микроволновой печи

    , и будьте осторожны с закрученными горячими жидкостями. При работе с пятнами рекомендуется надевать перчатки и защитные очки.

    Все материалы могут быть затоплены или утилизированы как неопасный мусор

    , за исключением разряженных батарей, которые требуют специальной утилизации

    .

    Анализ

    После окрашивания в геле

    должны быть видны полосы молекул ДНК. Расстояние, на которое молекулы ДНК мигрируют во время электрофореза, зависит от размера молекулы, положения буфера com-

    , продолжительности электрофореза, содержания агара

    в геле и силы тока. применяемый.Каждый гель

    будет работать несколько иначе, и, как и при хроматографических процедурах, расстояние, на которое проходит полоса ДНК, обычно составляет

    относительно миграции молекулы известного размера. Маркеры длины ДНК

    , называемые лестницами, доступны коммерчески, но

    могут быть дорогостоящими. Можно создать подходящие маркеры после

    разрезания геномной ДНК несколькими быстрыми проходами через кольцевую иглу sy-

    , электрофореза разрезанной ДНК и извлечения

    (пропиткой в ​​буфере) срезов геля в различных точках

    по мазку.Миграция полос ДНК также может составлять

    относительно миграции одного из действующих красителей.

    Миграция измеряется либо непосредственно на геле, либо путем захвата

    изображения с линейкой. Расстояние измеряется от дна

    колодца до середины полосы. Если используется лестница

    , стандартная кривая может быть построена на основе пройденного расстояния

    и известной длины фрагментов ДНК. Преподаватели Teach-

    также могут предоставить студентам таблицу расстояний миграции

    и молекулярных длин или присвоить значения бегущим красителям.

    Студенты должны построить стандартную кривую, а затем определить

    размеры своих неизвестных фрагментов ДНК либо непосредственно из

    графика, либо сгенерировав уравнение, описывающее линию.

    Если несколько групп обрабатывают одни и те же образцы, результаты могут быть объединены

    и простой статистический анализ (стандартное отклонение и

    t-критерий Стьюдента) применяется для определения дисперсии данных.

    РЕЗУЛЬТАТЫ

    Рекомендуемая процедура

    Коробка для геля сделана из пластикового контейнера для хранения

    (14320 35 см, 1.6 л) и снабженные алюминиевой фольгой

    электродов

    (1 325 см; четырехслойные сложенные полоски), расположенные на расстоянии 14

    см друг от друга, прикрепленные с помощью липкой ленты или клея. Полосы ДНК elec-

    (фиг.2) из ​​агара (телефон; 2% мас. / Об.), Геля

    с цитратным буфером (лимонад Kraft Crystal Light; 8 г л

    21

    )

    , прогон в течение 1 часа при 45 В и окрашивали раствором метиленового синего

    (Кордон; разбавленный 30003). Несколько полос видно из

    лестницы лямбда HindIII (Fisher; 10 мкл лестницы в 50% растворе кукурузы sy-

    rup), нанесенной на обе дорожки.

    No related posts.

0
Разное

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *