Электрофорез головы: Как это устроено: «электрофорез» для мозга

Содержание

Как это устроено: «электрофорез» для мозга

Писатель текстов. Medical geek. Тренер по йоге

В рубрике «Как это устроено» мы рассматриваем всем известные явления, открытия и изобретения с точки зрения науки — и рассказываем о сложных исследованиях простыми словами. Сегодня речь пойдет о процедуре, которая помогает увеличить концентрацию внимания, улучшить память и настроение — транскраниальной электростимуляции, этаком «электрофорезе» для мозга. Что это за процедура? Безопасна ли она? И можно ли «прокачать» мозг в домашних условиях?

Более 50 лет назад ученые обнаружили способ избирательно воздействовать на некоторые зоны мозга при помощи постоянного тока низкой амплитуды. Метод получил название транскраниальной электростимуляции (transcranial direct current stimulation, tDCS).

Работает это так: к голове подсоединяются электроды, и через них подается слабый ток. Он изменяет возбудимость нервных клеток, то есть их способность передавать сигналы. При помощи положительно заряженного электрода (анода) мы можем увеличить возбудимость нейронов. Отрицательно заряженный катод, наоборот, снижает активность нервных клеток. Таким образом, стимулируя одни зоны мозга и подавляя работу других, мы можем корректировать работу мозга.

В теории звучит потрясающе, а как обстоят дела на практике?

Транскраниальная электростимуляция в медицине

Первым делом при помощи tDCS попытались лечить психические и неврологические заболевания. И наибольших успехов ученые достигли в терапии депрессии.

К примеру, в этом исследовании 40 пациентам с клинической депрессией различными способами стимулировали мозг. Одной части испытуемых активировали зону мозга, которая действительно связана с развитием депрессии — левую дорсолатеральную префронтальную кору. Другим людям на мозг воздействовали не там, где надо — в зоне затылочной коры. Наконец, в третьей группе, «плацебо», ученые только делали вид, что проводят стимуляцию.

Иллюстрация: Wikimedia

Перед началом эксперимента участники прошли тест на симптомы депрессии. Затем они получали стимуляцию током в 2 мА в течение 20 минут — всего в курс вошло 10 сеансов в течение двух недель. В группе плацебо экспериментаторы включали ток всего на 30 секунд, чтобы создать эффект стимуляции, а затем отключали аппарат для tDCS.

В итоге у группы, которой активизировали «правильную» зону мозга, симптомы депрессии снизились на 40%. У тех, кому стимулировали зону затылочной коры, тоже был небольшой эффект, те же симптомы снизились на 21%. А эффект плацебо уменьшил проявления депрессии всего на 10%.

В дальнейшем европейские ученые провели мета-анализ всех качественных исследований эффекта tDCS в ходе лечения различных заболеваний. Результаты подтвердили, что транскраниальная электростимуляция действительно помогает при депрессии (кроме той формы, которая устойчива к лечению медикаментами). А также при фибромиалгии (хроническом болевом синдроме) и лечении зависимостей.

Если tDCS хорошо работает в терапии различных расстройств, связанных с работой мозга, может ли она помочь здоровым людям улучшить работу мозга?

Как работает tDCS для «прокачки» мозга

Впервые об использовании транскраниальной электростимуляции в немедицинских целях заговорили в армии США. Исследование, проведенное в 2008 году, показало, что стимуляция правого виска током в 2 мА помогла солдатам быстрее обучаться.

Одна группа военных получала реальную tDCS, другая — плацебо-стимуляцию. Все они проходили виртуальный тренинг, в ходе которого учились распознавать угрозы и отличать их от безопасных объектов. После окончания учебы те солдаты, которые были в группе активной tDCS, справлялись с задачей в 2,1 раза успешнее, чем группа плацебо.

Подобный эксперимент ученые повторили пару лет спустя на группе из сотни добровольцев. Испытуемые тоже получали разные виды tDCS (реальной и плацебо) и учились распознавать различные объекты. В итоге те участники, которым стимулировали правый висок, обучались на 87% лучше группы плацебо. Еще одной группе анод разместили на правую теменную область — их успехи в конце эксперимента были на 22% лучше, чем у группы плацебо, но хуже, чем у первой группы.

Другое исследование показало, что если стимулировать левую дорсолатеральную префронтальную кору с помощью tDCS, у людей улучшается способность запоминать и распознавать слова.

Как я применяла «электрофорез» для мозга

Сегодня проверить правдивость результатов многочисленных исследований можно и дома. Многие компании выпускают нейростимуляторы, с помощью которых человек может самостоятельно применять транскраниальную стимуляцию в домашних условиях.

Я протестировала один из них на себе. В комплекте были:

собственно, сам прибор, который может задавать силу тока от 0,1 до 2 мА;
электроды — анод и катод;
токопроводящие губки и специальный токопроводящий раствор;
повязки для фиксации электродов;
инструкция.

Нейростимулятор Brainstorm / Фото: mybrainstorm.ru

В инструкции обозначены девять вариантов расположения катода и анода для стимуляции разных зон мозга и получения различных когнитивных эффектов: ускорить обучение (анод — на правый висок), улучшить память и концентрацию внимания (анод — на левую дорсолатеральную префронтальную кору), прокачать математические способности (анод — правая теменная область, катод — левая теменная область) и так далее.

Я решила улучшить память и концентрацию внимания. В течение 10 дней (с перерывами не более одного дня между сеансами) я стимулировала левую дорсолатеральную префронтальную кору по 20 минут в день, установив силу тока на максимальные 2 мА.

Самопроверка

Чтобы проверить эффект, я придумала задание, которое связано с концентрацией внимания и распознаванием слов (по данным исследования, о котором я говорила выше, стимуляция данной зоны должна помочь лучше узнавать специфические слова). Я решила считать, какое количество союзов «и» и «или» я распознаю в тексте, какое — пропущу, и сколько времени это займет. Задание также проверяло и рабочую память — ведь я должна была держать в голове, какие слова мне нужно выделить в тексте, и при этом не сбиться со счета.

До стимуляции я насчитала 27 слов на развороте журнала за 88 секунд, четыре слова (13% от всех) я пропустила. После 10 сеансов стимуляции я повторила эксперимент — естественно, уже на другом развороте. Там я распознала 38 слов и не пропустила ни одного. Это заняло 118 секунд — в пересчете на одно слово это на 6,5% быстрее, чем в первой попытке.

Мое маленькое «исследование» показало, что я стала внимательнее, а рабочая память, вероятно, улучшилась — ведь я сделала задание быстрее и не сбилась. Конечно, один эксперимент с научной и статистической точки зрения совершенно не показателен. Но для меня он выглядит вполне достоверным.

Дело в том, что уже на пятый день эксперимента я почувствовала улучшения в работе мозга. Когда я готовила очередной материал по работе и собирала информацию, я заметила, что я быстро проглядываю тексты и выхватываю самую суть. Мозг как будто научился «отсеивать» лишние данные и концентрироваться на сути. На восьмой день стимуляции я писала статью в свою еженедельную рубрику — и справилась с ней за два часа вместо обычных трех-четырех. А редактируя тексты, я быстрее замечала повторы слов в тексте и придумывала синонимичные замены.

Критика и разумные сомнения

Конечно, все не совсем радужно. Например, в этом мета-анализе ученые утверждают, что ни в одном исследовании единичная сессия tDCS не имела значительного когнитивного эффекта — не улучшала память, языковые способности, концентрацию внимания и другие параметры.

Но сторонники транскраниальной стимуляции приводят свои аргументы: по их словам, ждать мгновенного результата от tDCS и не стоит. Эффект транскраниальной стимуляции — накопительный, и проявляется минимум через пять дней. Чтобы прокачать когнитивные функции, применять tDCS надо курсами в 5-10 дней.

Вы можете попробовать «электрофорез» для мозга и оценить результаты самостоятельно. Это не опасно: по всем известным данным, сила тока, которая применяется в домашних нейростимуляторах, не может привести к серьезным побочным эффектам. Максимум, чем грозит использование такого прибора — это раздражение на коже в месте крепления электродов.

Инструкции к приборам нужно читать внимательно, а к рекомендациям относиться критично. Лучше перепроверить результаты исследований, на которые ссылаются создатели, чтобы не заниматься бесполезной стимуляцией.

Например, в инструкции к Brainstorm сказано, что можно улучшить математические способности, стимулируя теменную область — в доказательство приводится это исследование. Но если почитать его внимательно, можно понять, что речь тут совсем не о способностях к сложным вычислениям. Согласно результатам этого исследования, tDCS помогает лишь в распознавании цифр по критерию «больше-меньше». Такая стимуляция, по мнению ученых, может помочь восстановить способность к счету после инсульта или при нейродегенеративных заболеваниях.

И напоследок — не рекомендуется увлекаться нейростимуляцией. Хоть этот метод и считается достаточно безопасным, лучше делать между курсами перерывы в два-три месяца.

Фото на обложке: Flickr / Internet Archive Book Images

Похожее

Лечение эфирными маслами, ароматерапия — Электрофорез головы

Наиболее распространенный способ состоит в электрофореза при сагитальном расположении электродов: один электрод (50 – 80 см²) накладывается на лоб другой, такой же величины – на затылок (рис. 138). Волосы на затылке нужно или выстричь, или смачивать хорошо перед электризацией; ток прибавлять очень медленно и осторожно. Желателен ток от гальванических элементов или аккумуляторов; необходимо избегать самых незначительных колебаний тока. Сила тока 2 – 6 – 8 мА.

Продолжительность сеанса 5 – 15 минут.

При поперечном электрофорезе (возможны головокружения) электроды в 40 – 50 см² накладываются на виски. Правила для отпуска процедуры такие же, как и при продольном электрофорезе. Требуется еще более внимательное наблюдение за больным. При невралгиях trigemini применяется электрофорез или ионтофорез раствором Natrii salicylici, Aconitlini nitrici, Chinini bimuriatici по методу, предложенному Бергонье. Для этого берется электрод в виде так называемой полумаски Бергонье, представляющей свинцовую трехлапчатую пластинку для трех ветвей trigemini с вырезами для глаза и рта (рис. 139). Пластинка с подлежащей прокладкой прибинтовывается эластическим бинтом. Индифферентный электрод; накладывается на спину больного или прибинтовывается к его предплечью. Электрическая ручная ванночка может с успехом заменить собой этот индифферентный электрод.

При отпуске гидроэлектрических ванн необходимо всегда помнить об опасности возможного заземления (ванны должны быть совершенно свободны от связи с канализацией и водопроводом во время отпуска процедуры).

Четырехкамерные ванны могут быть использованы и для ионтофореза. Для этого в ванночку или ванночки наливается вместо воды соответствующий раствор лекарственного вещества. Таким способом, например, можно проводить ионтофорез серы (при ревматическом полиартрите, свинцовом отравлении), лития (при подагре) и др.

Рис. 138. Продольная электрофорез головы.

Рис. 139. Полумаска Бергонье двух — и трехлапчатая.

Вместо полумаски Бергонье трехлапчатой [в случае необходимости подвергнуть электрофореза две ветви trigemini (среднюю и верхнюю или среднюю и нижнюю)] применяют двухлапчатую пластинку.

Для электрофореза facialis (при легких формах паралича без реакции перерождения) применяют электрод по типу той же полумаски Бергонье. Техника электрофореза такая же, как и при невралгии тройничного нерва. Сила тока 10 – 30 мА, продолжительность сеанса 15 – 45 минут.

Необходимо иметь всегда несколько электродов типа полумаски Бергонье для левой и правой стороны и для больных с разными размерами головы.

Особо тщательно нужно проводить внутричерепную гальванизацию и ионтофорез по Бургиньону (рис. 140).

Физиотерапия для волос

Самым эффективным методом лечения алопеции считается физиотерапия. Благодаря таким процедурам можно не только остановить выпадение, но и ускорить рост, поэтому они нередко назначаются врачами-трихологами своим пациентам.

Алопеция может возникать по разным причинам, но в большинстве случаев всему виной является недостаток витаминов, на фоне которого ослабевают фолликулы, и локоны начинают выпадать. Чтобы вылечить такую болезнь, наравне с масками и другими укрепляющими средствами проводятся физиотерапевтические процедуры для волос, отличающиеся между собой по виду и способу воздействия.

Какие бывают виды физиотерапии для волос:

Криотерапия;
Лечение лазером;
Дарсонвализация, где на луковицы воздействуют микротоки для волос, пробуждающие их активный рост;
Массаж;
Электрофорез и фонофорез;
Микротоковая терапия для волос;
Гальванизация.

Физиотерапия при выпадении волос: достоинства и недостатки

Сеансы физиотерапии в целом имеют преимущественно только положительные качества:

Они не дают побочных эффектов;
Их можно сочетать с другими методами лечения;
Они могут проводиться в любом возрасте;
Результат от процедур остается на долгое время;
Они обеспечивают усиление кровообращения в коже головы, благодаря чему волосы перестают выпадать и начинают более активно расти.

Недостаток физиотерапии для роста волос только один – относительно высокая стоимость лечения, однако нужно учитывать, что с вероятность излечения алопеции с помощью любого из методов гораздо выше, чем при использовании только укрепляющих средств – масок, бальзамов и т. д.

Помогает ли электрофорез

На сегодняшний день самым популярным способом лечения облысения является именно электрофорез для волос. Благодаря таким процедурам всего за 10 дней можно восстановить нормальный рост и укрепить фолликулы, однако метод воздействия на локоны должен выбирать врач, т.к. в данном случае нужно учитывать форму алопеции и возможные противопоказания у пациента.

Электрофорез для роста волос

Суть электрофореза заключается в ведении специальных растворов под кожу при одновременном воздействии постоянного электрического тока. Даже малые дозы препараты быстро действуют на фолликулы, а в их состав может входить никотиновая кислота, эуфиллин, сульфат цинка или магний В6.

Обычно назначается курс из 10 процедур, которые предотвращают повреждение локонов, стимулируют их рост и помогают избавиться от зуда кожи головы.

Электрофорез при выпадении волос: противопоказания

Курс лечения волос с использованием электрофореза противопоказан в следующих случаях:

При наличии онкологических новообразований, воспалительных кожных заболеваний, ссадин и царапин в области воздействия;
Во время беременности.

Фонофорез для волос

В отличие от электрофореза, во время фонофореза витаминные препараты вводятся в глубокие слои кожи под воздействием ультразвука. Чаще всего для процедуры используется гидрокортизон – лекарство, которое насыщает ткани кислородом, активирует кровообращение, снимает воспаления и ускоряет регенерацию тканей.

Как проводится процедура:

Очищается участок кожи, затем на него наносятся препараты;
Происходит обработка ультразвуком.

Фонофорез противопоказан при параличе нервных окончаний, онкологии, гипертонии, плохой свертываемости крови, кожных инфекциях и воспалениях, а также при беременности.

Микротоковая терапия волос

Если требуется вылечить выпадение, придать локонам объем, укрепить их структуру, избавиться от грибковых заболеваний, сухости и ломкости, рекомендуется микротоковая терапия волосистой части головы.

Сама процедура проводится посредством закрепления на голове электродов, в результате чего под кожу проникают низкочастотные импульсы, которые активизируют лимфоток, нормализуют активность сальных желез, уменьшают воспаления и зуд.

Гальванизация для волос

В данном случае на организм воздействует постоянный слабый ток, благодаря которому происходит синтез тепла. В результате улучшается работа эндокринной системы, стимулируется кровоток, нормализуется обмен веществ.

Такой эффект положительно сказывается на росте волос, однако стоит учитывать, что процедуры противопоказаны при онкологии, а также во время кормления грудью или беременности.

Перед проведением любых физиотерапевтических процедур рекомендуется посетить врача, потому как только он сможет определить необходимое количество сеансов и общую длительность курса.

Какой результат дает физиотерапия волос:

Укрепляются корни;
Активизируется естественный рост;
Увеличивается объем;
Появляется красивый блеск.

Физиотерапия для волос и кожи головы: отзывы

Маргарита, 43 года:

«Из-за частого окрашивания сильно выпадали волосы, и я решила сделать гальванизацию. Такие процедуры действительно помогли мне укрепить корни, и за месяц проблема была полностью устранена»

Ирина, 23 года:

«Когда начали выпадать целыми клочками волосы, мне пришлось посещать сеансы электрофореза. Проходят они без болезненных ощущений, а после всего курса локоны действительно становятся гораздо крепче»

Ольга, 35 лет:

«Когда врач диагностировал алопецию и порекомендовал ходить на электрофорез, я не могла поверить, что можно так легко вылечить. Однако чудо свершилось, и уже спустя пару месяцев интенсивного лечения волосы снова начали расти»

Процедура электрофореза для головы

Электрофорез – относится к физиотерапевтическим процедурам и больше других методов практикуется при разных заболеваниях у взрослых и детей. Во время процедуры на организм человека воздействуют электрические импульсы (постоянный ток), генерирующиеся специальным аппаратом и оказывающие терапевтический эффект на общем и местном уровнях. Одновременно осуществляется введение лекарственных препаратов через кожные покровы или слизистые оболочки.

Ведущий метод физиотерапии не был бы возможен без генератора непрерывного тока, который был создан физиком из Италии А. Вольта в 19 веке.

Первые разговоры об электроомосе, представляющем собой движение растворов через капилляры при воздействии электрического поля, имели место еще в 1809 г. Именно тогда ученый из Германии Фердинанд Рейс впервые упомянул об электрофорезе. Однако массового распространения его исследования не получили.

В 1926 году Арне Тиселиусом, шведским биохимиком, была описана первая трубка, необходимая для процедуры. Первый аппарат для электропроцедур был изобретен в 1936 году – ранее предложенные трубки трансформировались в более эффективные узкие ячейки, а чуть позже заменились на секции из стекла. Многолетние исследования, проводимые на лошадиной сыворотке, позволили раскрыть механизм действия электрофореза: молекулы, имеющие электрический заряд, под влиянием электротока в жидкой среде перемещаются в противоположную заряженному электроду зону.

Электрофорез выполняется с использованием разных аппаратов, но самым известным является «Поток», который более 50 лет применяется в физиотерапии. Строение аппарата простое: отверстия для электродов, имеющие маркировку + и -, кнопки для определения времени процедуры и регулятор силы тока.

Аппараты нового образца оснащаются цифровыми индикаторами и дисплеем («Элфор», «Элфор Проф» и др.)

Снижение выраженности воспалительного процесса;
Устранение отеков;
Уменьшение болевого синдрома;
Стимуляция выработки веществ с биологической активностью;
Расслабление мышц с устранением повышенного тонуса;
Успокаивающий эффект на ЦНС;
Улучшение микроциркуляции крови;
Ускорение регенерации тканей;
Активация защитных сил.

Действие электрического тока приводит к тому, что лекарственный препарат преобразуется в ионы, имеющие электрический заряд, которые и проникают в кожу. Именно в коже остается основная часть препарата, чуть меньшая часть через лимфу и кровь транспортируется по всему организму.

Ионы с разным зарядом по-разному действуют на организм. Так, отрицательно заряженные ионы оказывают:

секреторное воздействие, т.е. влияют на выработку веществ с биологической активностью и попаданию их в кровоток;
расслабляющее действие в отношении гладкой мышечной ткани;
сосудорасширяющий эффект;
нормализующее действие на обмен веществ.

Ионы с положительным зарядом оказывают противоотечное, противовоспалительное, успокаивающее и обезболивающее действие.

Участки кожи, участвующие в транспортировке лекарства:

выводные протоки потных и сальных желез;
межклеточные области;
волосяные фолликулы.

Эффективность элетрофореза напрямую зависит от полноты всасывания лекарственного средства, на которую оказывают влияни

«Чем полезем электрофорез с эуфиллином?» – Яндекс.Кью

Пoкaзaния к пpимeнeнию

Элeктpoфopeз пpимeняeтcя кaк caмocтoятeльнaя пpoцeдypa, тaк и в кaчecтвe дoпoлнитeльнoй в кoмплeкce oбщeй тepaпии для лeчeния пaтoлoгий пoзвoнoчникa и вceгo oпopнo-двигaтeльнoгo aппapaтa:

ocтeoхoндpoзa;
мeжпoзвoнoчных гpыж и пpoтpyзий;
paдикyлитa;
пepиapтpитa;
дeфopмиpyющeгo apтpoзa;
тeндeнитa;
бypcитa;
миoзитa и дp.

Как делать электрофорез в домашних условиях: схема

У врача получите рекомендации по лечению, запишите точные дозировки лекарства, советы по приготовлению рабочих растворов, узнайте продолжительность сеансов, их число.
Не пожалейте времени для изучения инструкции: в них описывается порядок использования прибора и возможные проблемы, пути их решения.
Лечь, освободить от одежды участок тела, на который будут накладываться электроды.
Лекарство и разбавитель смешиваются по инструкции, в указанной врачом пропорции, непосредственно перед началом лечения. Остатки не хранятся.
В рабочем растворе смачиваются фланелевые, марлевые или одноразовые тканевые салфетки, которые накладываются на рекомендованные врачом участки тела.

Для экономии дорогостоящих лекарств используется фильтровальная бумага для прямого контакта с эпидермисом. Ее помещают сверху материи, которую смочили в теплой воде до 38 градусов.

Поверх салфеток фиксируются электроды, затем они соединяются с прибором. Для более плотного прилегания, сверху нужно положить мешочки с песком, солью и т.д
Аппарат включается в розетку, вводятся требуемые режимы, задается значение для таймера. У каждого человека свой порог чувствительности, нужно выбрать подачу гальванического тока в режиме легкого покалывания. Может, придется регулировать на протяжении всего сеанса. Кстати, это отличный плюс для лечения дома.
Зону тела с установленными электродами рекомендуется накрыть, например обычным банным полотенцем. Норма: покалывания ровные, жжение легкое.
По окончании отключается прибор, затем снимаются электроды. А не наоборот. Кожу промокнуть салфетками или полотенцем.
Рекомендуется, после окончание процедуры, оставаться в состоянии покоя 15-20 минут, просто полежать.

Важно: детский и старческий возраст имеют более щадящие особенности для проведения процедуры. Эпидермис чувствителен к лекарствам, дозировку у пожилых людей снижают до 30 процентов, прокладки используют большей толщины. Кожу после процедуры, в месте электродов, обрабатывается увлажняющим кремом. Сеансы проходят через день, в два раза больше по количеству.

Дополнительно к этому методу рекомендую поробовать новый и безопасный метод лечения, Если интересно, вот

Что такое гель-электрофорез? | Факты

Электрофорез — это метод, обычно используемый в лаборатории для разделения заряженных молекул, таких как ДНК, по размеру.

Гель-электрофорез — это метод, обычно используемый в лабораториях для разделения заряженных молекул, таких как ДНК, РНК и белки, в зависимости от их размера.
Заряженные молекулы движутся через гель, когда через него пропускают электрический ток.
Электрический ток пропускается через гель, так что один конец геля имеет положительный заряд, а другой конец — отрицательный.
Движение заряженных молекул называется миграцией. Молекулы движутся навстречу противоположному заряду. Таким образом, молекула с отрицательным зарядом будет притягиваться к положительному концу (противоположности притягиваются!).
Гель состоит из проницаемой матрицы, немного похожей на сито, через которую молекулы могут перемещаться при прохождении электрического тока.
Более мелкие молекулы мигрируют через гель быстрее и, следовательно, перемещаются дальше, чем более крупные фрагменты, которые мигрируют медленнее и, следовательно, будут перемещаться на меньшее расстояние.В результате молекулы разделяются по размеру.

Гель-электрофорез и ДНК

Электрофорез позволяет различать фрагменты ДНК разной длины.
ДНК заряжена отрицательно, поэтому при приложении электрического тока к гелю ДНК будет перемещаться к положительно заряженному электроду.
Более короткие нити ДНК проходят через гель быстрее, чем более длинные нити, в результате чего фрагменты располагаются по размеру.
Использование красителей, флуоресцентных меток или радиоактивных меток позволяет увидеть ДНК на геле после того, как они были разделены. Они появятся на геле в виде полос.
Маркер ДНК с фрагментами известной длины обычно пропускается через гель одновременно с образцами.
Сравнивая полосы образцов ДНК с полосами на маркере ДНК, вы можете определить приблизительную длину фрагментов ДНК в образцах.

Как проводится гель-электрофорез?

Подготовка геля

Гели агарозы обычно используются для визуализации фрагментов ДНК.Концентрация агарозы, используемой для приготовления геля, зависит от размера фрагментов ДНК, с которыми вы работаете.
Чем выше концентрация агарозы, тем плотнее матрица и наоборот. Меньшие фрагменты ДНК разделяются при более высоких концентрациях агарозы, в то время как более крупные молекулы требуют более низкой концентрации агарозы.
Для получения геля порошок агарозы смешивают с буфером для электрофореза и нагревают до высокой температуры, пока весь порошок агарозы не расплавится.
Расплавленный гель затем выливают в лоток для отливки геля, и на одном конце помещают «гребешок», чтобы сделать лунки для образца, в который будет помещаться пипетка.
Когда гель остынет и затвердеет (теперь он будет непрозрачным, а не прозрачным), гребешок удаляется.
Сейчас многие люди используют готовые гели.
Затем гель помещают в емкость для электрофореза, и буфер для электрофореза наливают в емкость до тех пор, пока поверхность геля не будет покрыта. Буфер проводит электрический ток.Тип используемого буфера зависит от приблизительного размера фрагментов ДНК в образце.

Подготовка ДНК к электрофорезу

Краситель добавляется к образцу ДНК перед электрофорезом, чтобы увеличить вязкость образца, что предотвратит его выплытие из лунок и так, чтобы миграция образца через гель видно.
Маркер ДНК (также известный как стандарт размера или лестница ДНК) загружается в первую лунку геля.Фрагменты в маркере имеют известную длину, поэтому их можно использовать для приблизительного определения размера фрагментов в образцах.
Подготовленные образцы ДНК затем пипеткой вносятся в оставшиеся лунки геля.
Когда это будет сделано, крышка помещается на резервуар для электрофореза, удостоверяясь, что ориентация геля, положительного и отрицательного электродов правильная (мы хотим, чтобы ДНК перемещалась через гель к положительному концу).

Разделение фрагментов

Затем включается электрический ток, так что отрицательно заряженная ДНК перемещается через гель к положительной стороне геля.
Более короткие участки ДНК перемещаются быстрее, чем более длинные, поэтому перемещайтесь дальше во время прохождения тока.
Расстояние, на которое ДНК мигрировала в геле, можно определить визуально, отслеживая миграцию красителя загрузочного буфера.
Электрический ток остается включенным достаточно долго, чтобы гарантировать, что фрагменты ДНК перемещаются по гелю достаточно далеко, чтобы разделить их, но не настолько долго, чтобы они стекали с конца геля.

Иллюстрация оборудования для электрофореза ДНК, используемого для разделения фрагментов ДНК по размеру.Гель находится в резервуаре с буфером. Образцы ДНК помещают в лунки на одном конце геля, и через гель пропускают электрический ток. Отрицательно заряженная ДНК движется к положительному электроду. Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Визуализация результатов

После того, как ДНК прошла достаточно далеко по гелю, электрический ток отключается, и гель удаляется из электрофореза.
Для визуализации ДНК гель окрашивают флуоресцентным красителем, который связывается с ДНК, и помещают на ультрафиолетовый трансиллюминатор, который показывает окрашенную ДНК в виде ярких полос.
В качестве альтернативы краситель можно смешать с гелем перед его заливкой.
Если гель растекся правильно, будет видна полосатая структура маркера ДНК / стандарта размера.
После этого можно оценить размер ДНК в вашем образце, представив горизонтальную линию, проходящую поперек полос маркера ДНК. Затем вы можете оценить размер ДНК в образце, сопоставив их с ближайшей полосой в маркере.

Иллюстрация, показывающая полосы ДНК, разделенные на геле.Длину фрагментов ДНК сравнивают с маркером, содержащим фрагменты известной длины. Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Эта страница последний раз обновлялась 25.01.2016

Гель-электрофорез — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Аппарат для гель-электрофореза . Смесь помещается в лунку. Гель удерживается пластинами. Электрическое поле заставляет гель иметь положительную и отрицательную стороны на противоположных концах.

Гель-электрофорез — это метод, используемый для разделения смесей, таких как ДНК и белки. Разделение основано на том, насколько положительно или отрицательно заряжена молекула, а также на ее размере. В гель-электрофорезе используется гель (например, желатин), и через гель пропускается электрическое поле.

Слово электрофорез происходит от — electro , потому что используется электрическое поле, и — phoresis , что означает движение.

Гель состоит из больших разветвленных молекул, называемых полимерами. Количество разветвлений в геле определяет, насколько легко молекулы могут протиснуться сквозь него, в зависимости от их размера.

Если ответвлений много, маленькие молекулы смогут легко проходить сквозь них, в то время как большие молекулы будут двигаться медленно или не двигаться вообще.Если ответвлений мало, как большие, так и маленькие молекулы могут проходить легче.

Блок геля, видимый под ультрафиолетовой (УФ) лампой. Полосы окрашены в красный цвет

Если большая молекула имеет большой заряд, ее притяжение к противоположному заряду также велико. Но, поскольку молекула велика, ей будет трудно перемещаться через густой гель. При гель-электрофорезе большие молекулы будут двигаться медленнее.

Небольшая заряженная молекула легче проходит через гель.Более короткие молекулы движутся быстрее и дальше, чем более длинные, потому что более короткие молекулы легче проходят через поры геля. Это явление называется просеиванием . ^[1]

Если у молекулы нет заряда, она не будет двигаться.

После того, как гель обработан электрическим полем, вы можете посмотреть, куда переместились молекулы. Для этого на гель можно наносить разные красители: это позволяет видеть молекулы. Пятно превращает места движения молекул в цветные полосы.Пятна, которые используются для просмотра белков, например, кумасси синего, часто можно увидеть человеческим глазом при нормальном освещении. Пятна, которые используются для изучения ДНК, такие как бромистый этидий и GelGreen, можно увидеть только с помощью ультрафиолетовой лампы.

Разделение ДНК [изменение | изменить источник]

Гель-электрофорез — это наиболее часто используемый метод исследования ДНК. ДНК — очень большая молекула, содержащая генетическую информацию. ДНК может быть разбита на более мелкие кусочки разного размера, которые затем разделяются с помощью гель-электрофореза.ДНК всегда имеет отрицательный заряд и движется к аноду.

Белки — это большие и сложные молекулы, состоящие из аминокислот. Белки можно исследовать с помощью гель-электрофореза двумя способами. Один из способов — взять смесь белков и разделить их в геле. Другой способ — разбить один белок на более мелкие части. Затем более мелкие кусочки можно разделить в геле. Белки могут быть заряжены положительно или отрицательно. Чтобы разделить белки только по размеру, белковые смеси можно покрыть химическим веществом, называемым додецилсульфатом натрия (SDS), чтобы придать всем белкам отрицательный заряд, прежде чем помещать смесь в гель.

Медицина [изменить | изменить источник]

В медицине существует особый вид электрофореза, называемый ионтофорезом. Ионофорез использует ту же идею гель-электрофореза, чтобы доставлять лекарства в организм человека через кожу без использования игл для введения лекарства.

↑ Сэмбрук Дж. И Рассел Д. У. 2001. Молекулярное клонирование: лабораторное руководство . 3-е изд., Издательство Cold Spring Harbor Laboratory Press, NY.