Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

История электрофореза для молекулярного разделения и химического анализа началась с работой Тиселиуса в 1931 году, в то время как новые процессы разделения и химический анализ метода , основанные на электрофорезе продолжают развиваться в 21 - м века. Тизелиус при поддержке Фонда Рокфеллера разработал « Аппарат Тизелиуса » для электрофореза с подвижными границами , который был описан в 1937 году в известной статье « Новый аппарат для электрофоретического анализа коллоидных смесей ». [1] Метод медленно распространился до появления эффективныхметоды зонного электрофореза в 1940-х и 1950-х годах, в которых в качестве поддерживающей среды использовалась фильтровальная бумага или гели . К 1960-м годам все более изощренные методы гель-электрофореза позволили разделять биологические молекулы на основе мельчайших физических и химических различий, что способствовало развитию молекулярной биологии . Гель-электрофорез и связанные с ним методы стали основой для широкого спектра биохимических методов , таких как фингерпринтинг белков , Саузерн-блоттинг , другие процедуры блоттинга, секвенирование ДНК и многие другие.

Электрофорез перед Тизелиусом [ править ]

Ранние работы с основным принципом электрофореза относятся к началу 19 века, основанным на законах электролиза Фарадея, предложенных в конце 18 века, и других ранних электрохимических исследованиях . Эксперименты Иоганна Вильгельма Хитторфа , Вальтера Нернста и Фридриха Кольрауша по измерению свойств и поведения малых ионов, движущихся через водные растворы под действием электрического поляпривели к общему математическому описанию электрохимии водных растворов. Кольрауш создал уравнения для различных концентраций заряженных частиц, движущихся через раствор, включая резкие движущиеся границы мигрирующих частиц. К началу 20 века электрохимики обнаружили, что такие движущиеся границы заряженных частиц могут быть созданы с помощью U-образных стеклянных трубок. [2]

Методы оптического обнаружения движущихся границ в жидкостях были разработаны Августом Топлером в 1860-х годах; Топлер измерил шлирены ( тени ) или небольшие изменения оптических свойств в неоднородных растворах. Этот метод в сочетании с теоретическими и экспериментальными методами создания и анализа заряженных движущихся границ станет основой метода электрофореза движущихся границ Тизелиуса . [3]

Развитие и распространение аппарата Тизелиуса [ править ]

Аппарат, разработанный Арне Тизелиусом, позволил использовать ряд новых применений электрофореза при анализе химических смесей. Его разработка, в значительной степени финансируемая Фондом Рокфеллера, была продолжением более ранних исследований доктора философии Тизелиуса. При большей поддержке Фонда Рокфеллера дорогостоящий аппарат Тизелиуса был построен в ряде крупных центров химических исследований.

Повышение зонального электрофореза [ править ]

К концу 1940-х годов новые методы электрофореза начали устранять некоторые недостатки электрофореза с подвижной границей аппарата Тизелиуса, который не был способен полностью разделять электрофоретически подобные соединения. Вместо того, чтобы заряженные молекулы свободно перемещаться через растворы, новые методы использовали твердые или гелевые матрицы для разделения соединений на дискретные и стабильные полосы (зоны); в 1950 году Тизелиус назвал эти методы « зонным электрофорезом ».

Зонный электрофорез нашел широкое применение в биохимии после того, как Оливер Смитис ввел крахмальный гель в качестве электрофоретического субстрата в 1955 году. Гель крахмала (а позже полиакриламид и другие гели) позволил эффективно разделить белки, что сделало возможным с помощью относительно простой технологии анализировать сложные белковые смеси и выявить мельчайшие различия в родственных белках.

Широкое применение [ править ]

С 1950-х годов методы электрофореза значительно расширились, и все еще разрабатываются новые методы и приложения, такие как аффинный электрофорез , капиллярный электрофорез , электроблоттинг , анализ сдвига электрофоретической подвижности , изотахофорез , гель-электрофорез в импульсном поле и препаративный электрофорез .

См. Также [ править ]

  • Электрофорез
  • История хроматографии
  • История молекулярной биологии
  • История биохимии
  • Журнал электрофореза

Заметки [ править ]

  1. ^ Тиселиус Арне (1937). «Новый аппарат для электрофоретического анализа коллоидных смесей». Труды общества Фарадея . 33 : 524–531. DOI : 10.1039 / TF9373300524 .
  2. ^ Вестерберг, стр. 4-5
  3. ^ Вестерберг, стр. 5

Ссылки [ править ]

  • Вестерберг, Олоф (1989). "История электрофоретических методов", Журнал хроматографии , том 480, стр. 3–19.