الکتروفورز افقی

الکتروفورز افقی چیست؟

الکتروفورز افقی (Horizontal Electrophoresis) یکی از تکنیک‌های پایه و ضروری در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی مولکولی، ژنتیک و بیوتکنولوژی است. این روش با استفاده از ژل آگارز و میدان الکتریکی، امکان تفکیک دقیق مولکول‌های DNA و RNA را بر اساس اندازه فراهم می‌کند. در این تکنیک، مولکول‌های اسید نوکلئیک تحت تأثیر میدان الکتریکی درون ژل حرکت کرده و بر اساس اندازه از یکدیگر تفکیک می‌شوند. به دلیل سادگی اجرا، هزینه مصرفی پایین و وضوح مناسب باندها، الکتروفورز آگارز به‌عنوان تکنیک پایه در اکثر آزمایشگاه‌های زیست‌مولکولی شناخته می‌شود.

این الکتروفورز به دلیل سادگی، هزینه کم و قابلیت جداسازی موثر مولکول‌ها، به‌عنوان یک استاندارد مهم در بسیاری از پروژه‌های تحقیقاتی و تشخیصی شناخته شده است. ژل آگارز با ساختار متخلخل خود، به مولکول‌های DNA و RNA اجازه می‌دهد تا در میدان الکتریکی حرکت کنند و بر اساس اندازه، از هم تفکیک شوند.

چرا الکتروفورز افقی با ژل آگارز ضروری است؟

غلظت ژل تعیین‌کننده اندازه منافذ است؛ هرچه درصد ژل بالاتر باشد، جداسازی قطعات کوچک‌تر دقیق‌تر خواهد بود. آماده‌سازی صحیح ژل الکتروفورز، حذف حباب‌ها و یکنواختی ضخامت، تأثیر مستقیم بر کیفیت نتایج دارد.

الکتروفورز افقی با ژل آگارز به این دلیل ضروری است که اولین و سریع‌ترین ابزار کنترل کیفی در بیشتر آزمایش‌های مولکولی محسوب می‌شود. بعد از استخراج DNA یا انجام PCR، قبل از هر مرحله‌ای مانند کلونینگ، سیکوئنسینگ یا آنالیزهای پیشرفته‌تر، باید از صحت و اندازه قطعه هدف، مطمئن شد. ژل آگارز با ساختار متخلخل خود امکان جداسازی قطعات DNA و RNA را بر اساس اندازه فراهم می‌کند و با مقایسه باندها با DNA Ladder، می‌توان اندازه تقریبی و خلوص نمونه را سریع بررسی و ارزیابی کرد.

تانک‌های الکتروفورز افقی دناژن‌تجهیز برای جداسازی و مشاهده‌ی DNA و RNA روی ژل آگارز در ران‌های روتین مولکولی طراحی شده‌اند؛ به‌گونه‌ای که سه دغدغه‌ی اصلی کاربر در الکتروفورز افقی را هم‌زمان پوشش دهند: کیفیت جداسازی (رزولوشن باندها)، اجرای بدون دردسر و با جریان یکنواخت الکتروفورز در کل طول فرایند رانیگ و انعطاف‌پذیری در تعداد نمونه و ابعاد ژل.

در عمل، کیفیت خروجی در الکتروفورز افقی بیشتر از هر چیز به یکنواختی میدان الکتریکی، پایداری تماس الکترودها، کیفیت بافر و طراحی دقیق سینی و شانه‌ها وابسته است. در تانک‌های دناژن‌تجهیز، مسیر جریان و چیدمان الکترودها طوری طراحی شده که میدان در طول ژل یکنواخت‌تر باشد و باندها شفاف و قابل تفسیر دیده شوند.

تفاوت تانک الکتروفورز افقی Midi و Maxi چیست؟

هر دو مدل برای اجرای الکتروفورز افقی با ژل آگارز طراحی شده‌اند و از نظر کیفیت ساخت، یکنواختی میدان الکتریکی و کاربری مشابه هستند. تفاوت اصلی آن‌ها در ابعاد ژل، ظرفیت نمونه و مقیاس کاری آزمایشگاه است. انتخاب بین این دو مدل باید بر اساس حجم واقعی پروژه و تعداد نمونه در هر ران انجام شود. هر کدام از این مدل‌ها پاسخگوی نیاز یک گروه مشخص از کاربران آزمایشگاهی هستند.

در صورت نیاز، امکان طراحی و تولید مدل‌های سفارشی متناسب با ابعاد ژل و ظرفیت مورد نظر هر آزمایشگاه نیز وجود دارد. برای این سفارشی سازی حتما با ما تماس بگیرید.

الکتروفورز افقی Maxi مناسب چه زمانی است؟

ژل بزرگ‌تر در Maxi Plus HD تعداد چاهک بیشتری در اختیار شما قرار می‌دهد و علاوه بر آن امکان مقایسه‌ همزمان بین ران‌ها را فراهم می‌کند. نمونه‌ها در یک شرایط الکتریکی یکسان قرار داده می‌شوند. این موضوع در پروژه‌های تحقیقاتی، پایان‌نامه‌ها و مقالات علمی که تکرارپذیری و مقایسه مستقیم اهمیت دارد، بسیار مهم است.

از طرف دیگر استفاده از مدل بزرگ‌تر باعث کاهش تعداد ران‌ها، صرفه‌جویی در زمان اپراتور و افزایش بهره‌وری می‌شود. این دستگاه مناسب شما است اگر:

1- به بررسی همزمان تعداد زیادی نمونه نیاز دارید.

2- پروژه‌های تحقیقاتی و پایان نامه‌های زیادی در اختیار دارید.

3- به مقایسه دقیق چند نمونه در یک ژل نیاز دارید.

الکتروفورز افقی Midi مناسب چه زمانی است؟

مدل Midi HD برای آزمایشگاه‌هایی طراحی شده است که بیشتر با کنترل کیفی روزمره DNA، بررسی محصولات PCR و آنالیزهای روتین سروکار دارند. یا اگر هدف شما آموزش تکنیک الکتروفورز و اجرای پروژه‌های محدود دانشجویی است، Midi HD گزینه‌ای منطقی و اقتصادی محسوب می‌شود. در این حالت‌ها، ژل با ابعاد متوسط پاسخگوی نیاز شما است و نیازی به ظرفیت بیشتر ندارد. در این حالت آماده‌سازی ژل سریع‌تر انجام شده و مصرف بافر و مواد مصرفی بهینه خواهد شد. مدل Maxi برای آزمایشگاه‌هایی طراحی شده است که:

1- کار اصلی شما مشاهده محصولات PCR است.

2- تعداد نمونه در هر ران محدود است.

3- مصرف بافر و هزینه مواد اولیه برایتان اهمیت دارد.

مزایای الکتروفورزهای افقی (ژل آگارز) در آنالیز DNA و محصولات PCR

دستگاه تانک الکتروفورز افقی دناژن‌ تجهیز یک سامانه مهندسی‌ شده برای آنالیز DNA و RNA با ژل آگارز است. اساس این دستگاه بر پایه کنترل دقیق میدان الکتریکی، مدیریت گرادیان دمایی و پایداری شرایط ران طراحی شده است. این که جریان شما در تمام سینی به صورت یکنواخت در این الکتروفورز قرار بگیرد، اهمیت دارد. در واقع هر گونه اختلاف ولتاژ موضعی یا افزایش دمای ناهمگن می‌تواند منجر به اعوجاج باندها، پخش‌شدگی نمونه و کاهش رزولوشن شود. طراحی دقیق مسیر جریان و موقعیت الکترودها باعث توزیع همگن میدان الکتریکی می‌شود.

از لحاظ کیفیت ساخت این دستگاه باید بگوییم که کیفیت مواد اولیه به‌گونه‌ای انتخاب شده است که سطح بافر در طول ران پایدار باقی بماند. نقاط داغ (Hot Spots) و یا کاهش ناگهانی هدایت الکتریکی ایجاد نشود.

نتیجه این طراحی یکپارچه، ران‌هایی یکنواخت، قابل پیش‌بینی و با حداقل نوسان عملکرد است.

میدان الکتریکی یکنواخت

در الکتروفورز آگارز، یکنواختی میدان الکتریکی مستقیما روی شکل و وضوح باندها اثر می‌گذارد. طراحی دقیق موقعیت الکترودها و فاصله آن‌ها از سینی ژل باعث می‌شود گرادیان ولتاژ در سراسر ژل ثابت باقی بماند. این یکنواختی از پدیده‌هایی مانند کشیدگی باندها، اعوجاج لبه‌های ژل یا حرکت نامتقارن قطعات DNA جلوگیری می‌کند. طراحی مهندسی‌ شده در این دستگاه تفکیک پایدار و قابل تکراری را فراهم می‌کند.

ساختار مقاوم و ضدنشت

در الکتروفورز افقی، ثبات سطح بافر در حفظ هدایت الکتریکی یکنواخت مهم است. هرگونه نشتی یا افت سطح بافر می‌تواند مقاومت الکتریکی سیستم را تغییر داده و باعث نوسان جریان شود.

ساختار آب‌بندی دقیق تانک، کیفیت اتصالات و استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی بافر (TBE/TBE) باعث می‌شود سطح مایع در طول ران ثابت بماند و از ایجاد Hot Spot یا افت ناگهانی ولتاژ جلوگیری شود. در ران‌های طولانی حتما به این موضوع توجه داشته باشید.

 از طرف دیگر، بدنه‌ی مقاوم و درپوش شفاف به همراه آب‌بندی دقیق، اجرای الکتروفورز را ایمن و تکرارپذیر می‌کند. چون کیفیت پایین جداسازی و یا کات شدن کامل جریان در تانک الکتروفورز، یکی از رایج‌ترین علت‌های خراب شدن ران و اتلاف نمونه است. نکته‌ای که شرکت دنا ژن بیش از 1 دهه است که بسیار روی آن تاکید دارد، استفاده از پلاتینیوم وایر کاملا خالص و ضد خوردگی و دارای قطر یکنواخت در این دستگاه ها است.

طراحی ارگونومیک و کاربرپسند

در بخش آماده‌سازی ژل سینی و شانه‌ها به‌صورت کاربرپسند طراحی شده‌اند تا ژل‌ ریزی و بارگذاری، سریع و تمیز انجام شود و کاربر بتواند متناسب با حجم کار، تعداد چاهک و ظرفیت نمونه را انتخاب کند. این پارامتر دقیقا همان موردی است که برندهای مطرح دنیا در تانک‌های افقی روی آن مانور می‌دهند. انعطاف در انتخاب سینی‌های مختلف، تنوع شانه‌ها و امکان مدیریت throughput بدون نیاز به تهیه چند تانک جداگانه در اختیار شما است.

مدیریت پایدار دما در حین ران

در الکتروفورز آگارز، افزایش دمای ژل باعث کم شدن ویسکوزیته و تغییر نرخ حرکت قطعات DNA می‌شود. در ولتاژهای بالاتر یا ژل‌های بزرگ‌تر، گرادیان دمایی می‌تواند باعث خمیدگی باندها یا افت رزولوشن شود.

طراحی مسیر جریان و توزیع مناسب بافر در این دستگاه دناژن تجهیز کمک می‌کند گرما به‌ صورت یکنواخت دفع شده و hotspot ایجاد نشود. در نتیجه باندهایی صاف‌تر با داده‌هایی پایدار در اختیار شما عزیزان قرار خواهد گرفت.

کیفیت کستینگ و یکنواختی ضخامت ژل

در الکتروفورز افقی، کیفیت قالب‌گیری ژل (Casting Tray) نقش مهمی در یکنواختی ضخامت آگارز دارد. اگر ضخامت ژل در نقاط مختلف متفاوت باشد، مقاومت الکتریکی تغییر کرده و حرکت DNA ناهمگن می‌شود.

اگر سینی ژل شما دقیق و تراز باشد، ژل با ضخامت یکنواخت قرار گرفته و چاهک‌ها هم راستا می‌شوند. برای مقایسه دقیق شدت باندها به اهمیت این ویژگی پی خواهید برد.

دوام بالا در استفاده روزانه

استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی بافر و شست‌وشوی مکرر، باعث می‌شود دستگاه در طول زمان دچار ترک، تغییر رنگ یا افت کیفیت نشود. در آزمایشگاه‌هایی که روزانه چندین ران اجرا می‌شود، دوام بدنه و الکترودها مستقیما روی هزینه نگهداری اثر می‌گذارد. بنابراین برای تهیه دستگاه به این نکته توجه داشته باشید.

کاهش خطای انسانی و افزایش بهره‌وری

نصب سریع سینی، آماده‌سازی آسان ژل و پایداری عملکرد دستگاه باعث می‌شود زمان کمتری صرف تنظیمات شود. در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی پرتعداد، این موضوع بهره‌وری را به‌ صورت محسوس افزایش می‌دهد.

مناسب برای کاربری روتین تا تحقیقاتی

این سیستم هم برای بررسی روزانه محصولات PCR و کنترل کیفی استخراج DNA مناسب است و هم برای پروژه‌های تحقیقاتی که نیاز به مقایسه چندین نمونه در یک ژل دارند. پایداری عملکرد و یکنواختی میدان الکتریکی باعث می‌شود داده‌ها در طول زمان قابل اعتماد و استناد باشند.

کاربرد الکتروفورزهای افقی چیست؟

الکتروفورز افقی با ژل آگارز یکی از اصلی‌ترین روش‌ها برای آنالیز DNA و RNA در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک است. مهم‌ترین کاربرد این نوع از الکتروفورز مشاهده و تأیید محصولات PCR، تعیین اندازه قطعات DNA با مقایسه مارکر مولکولی و بررسی موفقیت واکنش‌های مولکولی است. این تکنیک اولین مرحله برای اطمینان از صحت تکثیر ژن هدف محسوب می‌شود.

علاوه بر این، از ژل آگارز برای بررسی کیفیت و خلوص اسیدهای نوکلئیک پس از استخراج، تحلیل قطعات حاصل از برش آنزیمی و غربالگری اولیه جهش‌های ژنتیکی استفاده می‌شود. مشاهده اسمیر، شکستگی یا باندهای ناخواسته می‌تواند کیفیت نمونه را مشخص کند و از ادامه پروژه با نمونه نامناسب جلوگیری نماید.

به‌طور خلاصه، الکتروفورز افقی نقش کلیدی در کنترل کیفی و اعتبارسنجی نتایج آزمایش‌های ژنتیکی دارد و یکی از تجهیزات ضروری در هر آزمایشگاه مولکولی محسوب می‌شود. برای خرید این دستگاه از دناژن تجهیز حتما با کارشناسان ما تماس بگیرید.

نکات مهم قبل از انتخاب و خرید دستگاه الکتروفورز افقی

انتخاب دستگاه الکتروفورز افقی باید بر اساس حجم واقعی نمونه‌های DNA/RNA، نوع کاربرد (کنترل کیفی PCR، آنالیز آنزیمی، غربالگری ژنتیکی)، تعداد نمونه در هر ران و سطح دقت مورد انتظار انجام شود. بسیاری از مشکلات مانند باندهای اعوجاج‌ یافته، اسمیر شدن DNA یا تکرار ران، ناشی از انتخاب نادرست ابعاد ژل، ظرفیت چاهک یا کیفیت میدان الکتریکی است. بررسی موارد زیر قبل از خرید، ریسک انتخاب اشتباه را به حداقل می‌رساند.

انتخاب و خرید الکتروفورز افقی دناژن‌ تجهیز به این معنی است که تصمیم گرفته‌اید تا بر ثبات عملکرد در ران‌های پشت سر هم تمرکز کنید. کیفیت مهندسی در توزیع میدان الکتریکی و اطمینان از دوام دستگاه در استفاده‌های روزمره آزمایشگاهی برایتان اهمیت دارد. تأمین داخلی قطعات، پشتیبانی تخصصی و گارانتی ویژه می‌تواند از دغدغه‌های شما کم کند. برای انتخاب مدلی که دقیقا با تعداد نمونه، نوع تست‌ها و برنامه توسعه آزمایشگاه شما هم‌راستا باشد،حتما از مشاوره تخصصی ما کمک بگیرید.