Электрофорез по щербаку: Электрофорез с эуфиллином по методике А.Е.Щербака

Содержание

Электрофорез с эуфиллином по методике А.Е.Щербака

Этот метод лечения, помимо местного, оказывает гуморальное и рефлекторное действие на организм в целом и опосредованно через шейный симпатические ганглии и вегетативные центры головного мозга изменяет кровообращение, трофические и рефлекторные процессы в головном мозге, органах зрения и слуха, полости рта, гортани и верхних конечностях.

Показаниями к методу лечения являются:

черепно\мозговые травмы

заболевания центральной и вегетативной нервной системы (расстройства мозгового кровообращения, синдром вегетативной дисфункции, невротические состояния, диэнцефальный синдром, арахноидит, ишемический инсульт)

Гипертоническая болезнь 1-2А стадии, атеросклероз аорты и периферических артерий

Противопоказания к методу:

экзема и другие зудящие дерматозы

острые гнойные заболевания кожи

наклонность к кровотечению

злокачественные новообразования

системные заболевания крови

эпилепсия

индивидуальная непереносимость постоянного электрического тока

Техника проведения процедуры

Положение больного – лёжа.

Один электрод площадью 800-1200 кв. см. помещают на верхнюю часть спины так, чтобы его концы покрывали надплечья и ключицы до второго межрёберного промежутка спереди.

Второй электрод площадью 300 кв. см. располагают в пояснично\крестцовой области.

Чаще воротниковый электрод соединяют с положительным полюсом аппарата.

Через каждую процедуру длительность воздействия увеличивают на 2 минуты, а силу тока – на 2 мА, начиная с 6 минут и 6мА доводят их до 16 минут и 16 мА.

Раствор эуфиллина, как правило, вводят с воротникового электрода, однако можно применять и биполярный электрофорез, и поясничную методику. Тогда сила тока составляет 10-25 мА, время воздействия 10-15 минут, курс лечения 10-15 процедур.

Гальванизация воротниковой зоны (гальванический воротник по Щербаку)

Назначают детям с 2 лет. Положение пациента – лёжа на спине. Один электрод, в виде воротника, помещают на воротниковую зону и соединяют с анодом (+), другой – в пояснично – крестцовой области и подключают к катоду (-). Силу тока постепенно увеличивают от 2-4 мА до 10-12 мА (с учетом переносимости), экспозицию — с 2-4 мин до 12-14 мин, прибавляя по 1 мА и 1 мин через процедуру. Курс 10-12 процедур. При лекарственном электрофорезе лекарственное вещество можно вводить с любого электрода, а также биполярно. Время 10-15 мин, курс 10-15 процедур.

Электрофорез по Вермелю новорожденным и грудным детям. Анод площадью 100 см² располагают в межлопаточной области (на уровне Тh₂-Тh₁₀). Катод аналогичной площади накладывают на передней брюшной стенке или передней поверхности бедер. Плотность тока составляет 0,01мА/см², время воздействия — до 7-8 мин. Курс 8-10 процедур.

Гальванизация и лекарственный электрофорез области позвоночника.

Положение пациента – лёжа. Электрод располагают в области нижнешейного и верхнегрудного отдела позвоночника, второй электрод – в области пояснично –крестцового отдела позвоночника. Сила тока – 7-15 мА, продолжительность процедуры 10-20 мин., ежедневно или через день, курс 10-12 процедур. Лекарственное вещество вводят с активного электрода, в зависимости от методики.

Гальванизация и электрофорез слизистой оболочки носа.

Положение пациента – лёжа или сидя. В носовые ходы вводят турунды, смоченные лекарственным раствором, на глубину до 2-3 см. Концы турунд укладывают на клеёнку, расположенную над верхней губой. На свободные концы турунд накладывают металлический электрод размером 1 -2 см и соединяют его с одним полюсом аппарата, второй – в области нижних шейных позвонков и соединяют с другим полюсом аппарата. Сила тока составляет 0,3-1,0мА, экспозиция – 10-30 мин., курс 15-20 ежедневных процедур.

Частные методики гальванизации и лечебного электрофореза

В данной статье рассмотрены различные методы выполнения гальванизации и лечебного электрофореза.

Гальванизация и электрофорез ноги (например, при заболевании седалищного нерва).
При продольной методике один электрод площадью 250 см2 помещают в пояснично-крестцовой области (с этого электрода вводят и лекарственное вещество), фиксируя его тяжестью тела больного, второй площадью 200 см2 — в области задне-наружной поверхности голени. Сила тока 15-20 мА, продолжительность процедуры 20-30 мин, на курс лечения назначают 15-20 процедур.

При поперечной методике один электрод размером 90X12 см помещают на задней поверхности ноги, начиная от крестца, второй размером на передней поверхности ноги. Электроды фиксируют бинтом. Сила тока 50-60 мА, продолжительность процедуры 20-30 мин, на курс лечения назначают 15-20 процедур.

Общая гальванизация и электрофорез по С. Б. Вермелю
Один электрод размером 15X20 см помещают в межлопаточной области, соединяя его с одним полюсом аппарата для гальванизации, два других электрода размером 10X15 см каждый — в области обеих икроножных мышц, соединяя их сдвоенным проводом со вторым полюсом аппарата для гальванизации. Лекарственное вещество обычно вводят с межлопаточного электрода. Сила тока 15-30 мА, продолжительность процедуры 20-30 мин, процедуры проводят через день, на курс лечения назначают 15-20 процедур.

Гальванизация и электрофорез области воротниковой зоны (гальванический воротник по А. Е. Щербаку)
Один электрод в виде шалевого воротника площадью 1000 см2 помещают на воротниковую зону (задняя поверхность шеи, над- и подключичные области), второй площадью 400 см2 — на пояснично-крестцовую область. Воротниковый электрод соединяют с положительным полюсом аппарата для гальванизации. Силу тока с 6 мА при продолжительности процедуры 6 мин с каждой последующей процедурой увеличивают на 2 мА до 16 мА, а продолжительность ее — на 2 мин до 16 мин. Процедуры проводят через день, на курс лечения назначают 15-25 процедур.

При электрофорезе лекарственное вещество обычно вводят с воротникового электрода, соблюдая соответствующую полярность; сила тока при этом в пределах 15-30 мА, продолжительность процедуры до 20-30 мин, на курс лечения назначают 15-20 процедур.

Назальная методика электрофореза
После промывания носа в обе ноздри возможно глубже пинцетом вводят смоченные соответствующим лекарственным раствором марлевые турунды так, чтобы они плотно прилегали к слизистой. Свободные концы турунд выводят наружу, укладывают их на кусочки клеенки на верхней губе, на которую помещают металлическую пластинку размером 2X3 см с припаянным к ней проводом; металлическая пластинка не должна касаться губы. Все это закрепляют бинтом. Второй обычный электрод площадью 80-100 см2 закрепляют на задней поверхности шеи. Сила тока 0,5- 1 мА, процедуры продолжительностью 10-30 мин проводят ежедневно или через день, на курс лечения назначают 15- 20 процедур.

Гальванизация и электрофорез через воду
Общую гальванизацию можно проводить через воду в виде четырехкамерной ванны, которая состоит из фаянсовых ванночек для рук и ног (рис. 12). Каждая ванночка снабжена двумя угольными электродами. Ванночки наливают пресную воду температуры 36-37°, которая обычно должна покрывать руки до нижней трети плечевой, а ноги- до середины голеней (при некоторых заболеваниях вода должна покрывать только стопы и предплечья). При помощи специального коммутатора, включенного в цепь, каждую ванночку можно соединять с любым полюсом аппарата для гальванизации. Сила тока 10-25 мА, продолжительность процедуры 15-20 мин. Можно пользоваться двух- и однокамерной ванной.

Рис. 12. Четырехкамерная ванна. Верхние ванночки для рук, нижние — для ног; слева показан аппарат для гальванизации.

При однокамерной ванне воздействуют на одну конечность, помещаемую в ванночку. Вторым электродом является обычно применяемый при гальванизации электрод площадью 200 см2, который помещают либо в области поясницы (при воздействии на нижнюю конечность), либо в области нижних шейных и верхних грудных позвонков (при воздействии на верхнюю конечность).
Этими ваннами можно проводить и электрофорез лекарственных веществ. Для этого в них добавляют раствор лекарственного вещества. Так, например, для ручной ванны требуется 3 г калия йодида, а потому в нее добавляют 150 мл 2% его раствора, для ножной — 5 г, а потому в нее добавляют 250 мл такого же раствора. Для удобства хранения лекарственных растворов их готовят более высокой концентрации (10-20%).

Электрофорез антибиотиков
При электрофорезе антибиотиков активный электрод состоит из двух гидрофильных прокладок, смачиваемых теплой водопроводной водой, между которыми помещают фильтровальную бумагу (2-3 слоя), смачиваемую 5% раствором глюкозы или 1% раствором гликоколя. Эта буферная прослойка предназначена для поглощения продуктов электролиза, действующих разрушающе на антибиотики. Слой фильтровальной бумаги, прилегающий к коже, подвергаемой воздействию, смачивают раствором антибиотика из расчета 500-1000 ЕД на 1 см2 площади прокладки.

Гальванизация и лекарственный электрофорез. Физическая реабилитация детей с нарушением функций опорно двигательного аппарата

Физкультура

При лечении больных ДЦП широко используются гальванизация и лекарственный электрофорез.

Гальванизация (гальванотерапия) — применение с лечебной целью воздействий постоянным электрическим током силой до 50 мА и низким напряжением (до 80 Вт).

Под влиянием гальванического тока изменяется проницаемость клеточных мембран, скорость ме таболических реакций, функцио нальное состояние клеток, усили вается кровоток в зоне действия тока и в других органах, иннерви руемых соответствующими сег ментами спинного мозга. В коже непосредственно под электродом, преимущественно под катодом, изменяется рН среда, повышается возбудимость тканей, в них обра зуются биологически активные вещества (гистамин, ацетилхолин, адреналин и др.). которые оказывают возбуждающее влияние на рецепторный аппарат тканей, лежащих в области воздействия. Афферентная импульсация с рецепторов нормализует функции патологически измененных органов и тканей.

Тепловой эффект процедуры гальванизации выражен незначительно, но особенностью его является стойкость в течение нескольких часов после процедуры. И ионные сдвиги, и тепловое действие процедуры активизируют кровообращение соответствующей области, а это, в свою очередь, улучшает трофику тканей, способствует удалению продуктов метаболизма из патологических очагов, рассасыванию инфильтратов при воспалительных процессах, регенерации поврежденных тканей.

Особенно большое значение для лечения больных ДЦП имеет активное и разностороннее действие постоянного тока на нервную систему. Прежде всего следует отметить его возбуждающее действие, наиболее ярко выраженное под катодом. Помимо этого, после гальванизации понижается тактильная и болевая чувствительность, проявляется болеутоляющий эффект. При прохождении тока вдоль нервных стволов повышается проводимость по ним нервного возбуждения, ускоряется регенерация поврежденного нерва. Показано стимулирующее влияние гальванического тока на регулирующие функции нервной и эндокринной систем и повышение реактивности организма и устойчивости его к внешним воздействиям после курса процедур. В целом постоянный ток является активным биологическим стимулятором, и этим объясняется его положительное влияние на течение патологических процессов у больных ДЦП.

Лечебное действие лекарственного электрофореза складывается из описанного выше влияния на организм постоянного тока и поступающего с ним лекарственного вещества. При этом нельзя рассматривать электрофорез как простую сумму влияний тока и лекарственного препарата. Гальванический ток, изменяя соотношение ионов в тканях, создает своеобразный физиологический фон, на котором действие лекарственных веществ приобретает новые качества, потенцируется и пролонгируется. При этом, в связи с увеличением проницаемости гематоэнцефалического барьера, лекарство попадает непосредственно в центральную нервную систему и в несравненно меньших дозах, чем при других способах его введения, оказывает часто даже более выраженное терапевтическое влияние.

Количество лекарственного вещества, поступающего в организм при электрофорезе очень мало — всего 2-5% от помещаемого на прокладку. Однако при проведении курса процедур в коже под электродом происходит постепенное накапливание лекарства, образуется своеобразное депо, из которого оно в течение от 3 недель до 2-3 месяцев поступает в организм. Это обстоятельство особенно удобно, когда нужно сосредоточить действие тока и лекарства на каком-либо ограниченном участке тканей. При хронических заболеваниях также полезно непрерывное, в течение длительного времени поступление лекарственного вещества. Отмечено, что введение лекарств с помощью электрофореза не сопровождается побочными эффектами, что нередко имеет место в других случаях. Более того, при таком способе оно поступает в организм в виде ионов, т. е. в і наиболее активно действующей форме.

И для гальванизации и для лекарственного электрофореза чаще всего употребляются металлические пластинки или графитизированная ткань, соединяемые проводом с клеммами аппарата «Поток-1», и матерчатая гидрофильная прокладка. На поверхность тела накладывают 1-2 слоя фильтровальной бумаги или марли, хорошо пропитав их перед этим раствором лекарственного вещества в концентрации от 1-2 до 5-10%. Затем кладется смоченная водой и хорошо отжатая матерчатая прокладка, а на нее — металлическая пластинка, которая является активным электродом. Под вторым электродом фильтровальную бумагу смачивают водопроводной водой.

При проведении процедуры необходимо знать полярность используемого лекарства, т. к. его вводят с полюса, заряд которого аналогичен заряду активной части препарата. Плотность тока 0,03- 0,08 мА/см2. Продолжительность процедуры 5-20 мин в зависимости от возраста ребенка. На курс назначают 8-15 процедур ежедневно или через день. Прокладки для положительных и отрицательных ионов лекарственных препаратов следует хранить и кипятить отдельно. Желательно для каждо го лекарства иметь отдельные прокладки с соответствующими несмываемыми отметками.

Методом электрофореза можно вводить препараты кальция, магния, йода, брома, пирогенал, лидазу, галантамин, прозерин, дибазол, янтарную кислоту, седуксен, новокаин и др.

Глазо-затылочный электрофорез по Бургиньону

Метод одновременного воздействия постоянного электрического тока и вводимых им лекарственных веществ на патологический очаг, расположенный интрацеребрально. Раздвоенные электроды круглой формы из 10—12 слоев марли накладывают на глазницы при закрытых глазах. Другой электрод размером 5 10 см располагают на задней поверхности шеи.

По глазо-затылочной методике можно вводить:

— новокаин,

— калия йодид (вводится йод),

— лидазу,

— магний,

— кальция хлорид (вводится кальций),

— янтарную кислоту.

Гальванический воротник по Щербаку

Один электрод в форме шалевого воротника располагают на верхней части спины так, чтобы концы его покрывали надплечья и

ключицы, второй электрод плоощадью 150-300 см — в пояснично-крестцовой области (рис. 6.11).

По этой методике целесообразно вводить:

— кальций,

— бром,

— магний,

— новокаин,

— лидазу,

— теоникол,

— алоэ,

— эуфиллин,

— трентал,

— ноотропил,

— пирогенал,

— янтарную кислоту. Сочетанное влияние гальванического тока и лекарственного вещества:

— улучшает функциональное состояние нервной системы,

— расширяет сосуды головного мозга,

— снижает мышечный тонус,

— ослабляет патологическую постуральную активность.

Общий электрофорез по Вермелю

Один электрод располагают в межлопаточной области, другой, раздвоенный — в области икроножных мышц (рис. 6.12). Лекарственные вещества те же, что и при электрофорезе воротниковой зоны.

Общий электрофорез оказывает воздействие

— на мышцы туловища,

— на грудные и поясничные сегменты спинного мозга,

— на периферические нервы,

— на костно-суставной аппарат туловища и конечностей.

Электрофорез лидазы на приводящие мышцы бедер

Показан при аддукторном спазме. Два электрода с прокладками смачивают раствором лидазы с новокаином (30 мл 0,5% раствора новокаина + 64 ЕД лидазы), накладывают на внутренние поверхности бедер и соединяют их с анодом гальванического аппарата. Электрод площадью 300 см накладывают на пояснично-крестцовую область и соединяют с катодом.

Введение лидазы способствует:

— улучшению кровообращения,

— уменьшает плотность соединительной ткани,

— оказывает рассасывающее действие.

Мышцы становятся более растяжимыми, угол отведения бедер 1 увеличивается, уменьшается перекрест ног.

Электрофорез новокаина по методу Новожилова

Один электрод с прокладкой (50- 200 см2) смачивают 0,25-0,5% раствором новокаина и накладывают на область позвоночного столба с захватом паравертебральных отделов (для верхних конечностей от С4 до Thi, для нижних — L5-S2) и соединяют с положительным полюсом гальваниче ского аппарата. Второй электрод, индифферентный, помещают продольно выше или ниже первого и соединяют с отрицательным полюсом.

Воздействие новокаина:

— тормозит патологические афферентные импульсы, поступающие в центральную нервную систему;

— нормализует возбудимость двигательных зон головного мозга.

В результате снижается мышечный тонус и уменьшаются гиперкинезы.

Электрофорез новокаина и адреналина по методу А. С. Левина

Под действием новокаина с адреналином на область дистальних отделов кистей и стоп значительно уменьшаются патологические проприорецептивные импульсы в 1 центральную нервную систему, снижается мышечный тонус и подавляются гиперкинезы. В смеси, содержащей 40 мл 0,5% раствора новокаина, подогретого до 37 °С, и 8 капель раствора адреналина 1:1000, смачивают 4 салфетки из 8-10 слоев марли каждая, которыми обертывают первую и вторую концевые фаланги пальцев рук и ног. Поверх салфетки кладут прокладку, смоченную теплой водой, и электрод. Электроды с пальцев рук соединяют раздвоенным проводом с анодом гальванического аппарата, а с пальцев стоп — раздвоенным проводом с катодом. Через 10-15 мин после начала процедуры полярность тока меняется.

Назальный электрофорез новокаина и кальция

Лекарственные вещества, применяемые при назальном электрофорезе, проникают через слизистую оболочку носа в периневральные пространства обонятельного и тройничного нервов и далее в спинномозговую жидкость и центральную нервную систему. Введенный таким образом новокаин понижает возбудимость моторных зон коры головного мозга, тормозит поток афферентных импульсов на уровне ретикулярной формации ствола головного мозга.

Кальций способствует нормализации процессов торможения и возбуждения в центральной нервной системе.

У больных церебральными параличами после курса назального электрофореза новокаина и кальция:

— снижается мышечный тонус,

— увеличивается объем активных движений,

— в ряде случаев уменьшаются гиперкинезы.

Перед процедурой назального электрофореза слизистую оболочку носа промывают ватным тампоном, смоченным в воде. Марлевые турунды длиной до 15-18 см смачивают 0,5% раствором новокаина, подогретого до 37°С, с добавлением раствора адреналина (1 капля на 5 мл) или 2% раствором кальция хлорида, пинцетом вводят в обе ноздри так, чтобы они плотно прилегали к слизистой оболочке носа. Свободные концы турунд соединяют и укладывают поверх небольшой клееночки, помещенной на верхней губе. Их прикрывают свинцовой пластинкой размерами 2×3 см, соединенной с анодом гальванического аппарата. Второй электрод располагают на задней поверхности шеи или в верхнегрудном отделе позвоночного столба и соединяют с катодом (рис. 6.13). Через 20-30 мин после процедуры целесообразно проводить лечебную гимнастику.

Электрофорез 0,1% раствора прозерина, 5% раствора галантамина и 1% раствора тропацина на область пораженных мышц конечностей уменьшает спастичность и улучшает нервно-мышечную

проводимость. Перед началом процедуры активный электрод с лекарственным веществом помещают на пальцы рук или ног (раздвоенный электрод) и присоединяют к соответствующему полюсу (аноду), а индифферентный — на среднюю треть предплечья или голени.

Больным с мозжечковой формой ДЦП воздействуют на сегментарную зону позвоночника и конечности. В этом случае процедуру прозерин-электрофореза проводят при расположении электродов вдоль позвоночника, плотность тока — 0,01-0,03 мА/см2, продолжительность процедуры — 5- 10-15 мин. На курс назначают 10-15 процедур, применяемых ежедневно или через день.

При спастической дизартрии положительный результат дает новокаин-электрофорез (0,5% или 0,2% раствор) по шейно-лицевой методике Келлата — Эмановского, сила тока — 3-7 мА, продолжительность— 7-15 мин (в зависимости от возраста), на курс — 10-12 процедур.

Воздействуя на пораженные мышцы конечностей новокаин- электрофорезом, анод располагают на область позвоночника на уровне сегментов Th\o~L2 при поражении ног или на уровне Саг Th при поражении рук, катод — ниже; размер электродов — от 80 до 200 см2 в зависимости от роста ребенка. Продолжительность процедуры — 10-15 мин, на курс — 10-15 процедур. Лечение можно повторить через 2 месяца.

При контрактурах суставов назначают электрофорез лидазы (ронидазы) поперечно на суставы. Плотность тока — 0,01- 0,05 мА/см2 при продолжительности воздействия 15-20 мин, на курс лечения—10-15 процедур, принимаемых ежедневно.

электрофорез

Для получения информации о конкретных типах электрофореза (например, прием лекарства, ионтофорез) см. Электрофорез (значения).

Электрофорез — наиболее известное электрокинетическое явление. Он был открыт Ройссом в 1809 г. ^[1]. Он заметил, что частицы глины, диспергированные в воде, мигрируют под действием приложенного электрического поля. Подробные описания электрофореза есть во многих книгах по коллоидам и интерфейсам ^[2], ^[3], ^[4], ^[5], ^[6], ^[7].Существует технический отчет IUPAC ^[8], подготовленный группой наиболее известных мировых экспертов по электрокинетическим явлениям.

Как правило, электрофорез — это движение диспергированных частиц относительно жидкости под действием электрического поля, однородного в пространстве. В качестве альтернативы подобное движение в пространственном неоднородном электрическом поле называется диэлектрофорезом.

Электрофорез происходит потому, что частицы, диспергированные в жидкости, почти всегда несут электрический поверхностный заряд.Электрическое поле оказывает на частицы электростатическую кулоновскую силу через эти заряды.

Другая сила также является электростатической. Из теории двойного слоя известно, что все поверхностные заряды в жидкости экранированы диффузным слоем. Этот диффузный слой имеет то же абсолютное значение заряда, но с противоположным знаком по сравнению с зарядом поверхности. Электрическое поле индуцирует силу на диффузном слое, а также на поверхностный заряд. Суммарное значение этой силы равно первой упомянутой силе, но имеет противоположное направление.Однако к частице приложена только часть этой силы. Фактически он применяется к ионам в диффузном слое. Эти ионы находятся на некотором расстоянии от поверхности частицы. Они передают часть этой электростатической силы поверхности частицы через вязкое напряжение. Эта часть силы, приложенная к телу частицы, называется силой электрофоретической задержки .

Есть еще одна электрическая сила, которая связана с отклонением двойного слоя от сферической симметрии и поверхностной проводимости из-за избытка ионов в диффузном слое.Эта сила называется силой электрофоретической релаксации .

Все эти силы уравновешиваются гидродинамическим трением, которое действует на все тела, движущиеся в вязких жидкостях с низким числом Рейнольдса. Скорость этого движения v пропорциональна напряженности электрического поля E , если поле не слишком сильное. Использование этого предположения делает возможным введение электрофоретической подвижности μ _e как коэффициента пропорциональности между скоростью частицы и напряженностью электрического поля:

В течение 20 века для вычисления этого параметра было разработано несколько теорий.Ref. 1 представлен обзор. Вот некоторые из самых общих выводов.

Теория

Самая известная и широко используемая теория электрофореза была развита Смолуховским в 1903 г. ^[9], согласно которому электрофоретическая подвижность

, г.

где ε — диэлектрическая проницаемость дисперсионной среды, ε ₀ — диэлектрическая проницаемость свободного пространства (C² Н · м ^-2), η — динамическая вязкость дисперсионной среды (Па · с), а ζ — дзета-потенциал (т.е.е. электрокинетический потенциал плоскости скольжения в двойном слое).

Теория Смолуховского очень мощная, потому что она верна для дисперсных частиц любой формы и любой концентрации. Однако у него есть ограничения, так как он не включает длину Дебая κ ^-1. Однако длина Дебая должна быть важна для электрофореза, как следует из рисунка справа. Увеличение толщины ДЛ приводит к удалению точки замедления силы от поверхности частицы.Чем толще DL, тем меньше должна быть сила торможения.

Детальный теоретический анализ показал, что теория Смолуховского справедлива только для достаточно тонкой ДЛ, когда длина Дебая намного меньше радиуса частицы a :

κ а >> 1

Эта модель «тонкого двойного слоя» предлагает огромные упрощения не только для теории электрофореза, но и для многих других электрокинетических теорий. Эта модель справедлива для большинства водных систем, потому что длина Дебая составляет всего несколько нанометров.Он разрушается только для наноколлоидов в растворе с ионной силой, близкой к воде.

Теория Смолуховского также не учитывает вклад поверхностной проводимости. В современной теории это выражается как проводимость малого числа Духина.

D u

Создание электрофоретической теории с более широким диапазоном действия было целью многих исследований в течение 20 века.

Один из самых известных рассматривает противоположный асимптотический случай, когда длина Дебая больше радиуса частицы:

κ а

Это модель с «толстым двойным слоем».Соответствующая электрофоретическая теория была создана Хюккелем в 1924 г. ^[10]. Это дает следующее уравнение для электрофоретической подвижности:

, г.

Эта модель может быть полезна для некоторых наноколлоидов и неполярных жидкостей, где длина Дебая намного больше.

Существует несколько аналитических теорий, которые учитывают поверхностную проводимость и устраняют ограничение малого числа Духина. Ранние новаторские работы в этом направлении относятся к Overbeek ^[11] и Booth ^[12].

Современные строгие теории, действительные для любого дзета-потенциала и часто для любого κa , происходят в основном из украинской (Духин, Шилов и другие) и австралийской (О’Брайен, Уайт, Хантер и другие) школ.

Исторически первой была теория Духина-Семенихина ^[13]. Аналогичная теория была создана 10 лет спустя О’Брайеном и Хантером ^[14]. Предполагая, что тонкий двойной слой , эти теории дадут результаты, очень близкие к численному решению, предоставленному О’Брайеном и Уайтом ^[15].

Приложения

Существует множество применений электрофореза для измерений и различных операций с частицами

Измерение

Электрофорез используется для изучения свойств дисперсных частиц. В частности, для измерения дзета-потенциала. Существует несколько различных вариантов методов электрофореза. Наиболее известны: микроэлектрофорез и электрофоретическое рассеяние света. Эти методы подробно описаны в «Основах науки о взаимодействии и коллоидах», Lyklema ^[16]

Гель-электрофорез

Гель-электрофорез — это применение электрофореза в молекулярной биологии.Биологические макромолекулы — обычно белки, ДНК или РНК — загружаются в гель и разделяются на основе их электрофоретической подвижности. ^[17] (Гель значительно замедляет подвижность всех присутствующих молекул.) ^[18]

Электрофоретические дисплеи

Электрофоретические дисплеи (EPD) — это класс информационных дисплеев, которые формируют изображения за счет электрофоретического движения заряженных цветных частиц пигмента. Продукты, включающие электрофоретические дисплеи, включают устройство для чтения электронных книг Sony Librie и планшет для электронных газет iRex iLiad, оба из которых используют электрофоретические пленки производства E Ink Corporation.

Электрофоретическое снятие отпечатков пальцев

Электрофорез также используется в процессе снятия отпечатков пальцев ДНК. Определенные сегменты ДНК, которые сильно различаются у людей, разрезаются в сайтах узнавания рестрикционными ферментами (эндонуклеазой рестрикции). После проведения электрофореза полученных фрагментов ДНК расстояние между полосами измеряется и регистрируется как «отпечаток пальца» ДНК.

Электрофоретическое осаждение

Покрытия, такие как краска или керамика, можно наносить методом электрофоретического осаждения. Десять интересных фактов об электрофорезе ДНК. Фокус 19: 3 с.65 (1998).

http://gslc.genetics.utah.edu/units/activities/electrophoresis/
Воет и Воет, Биохимия, Джон Уилли и сыновья. 1990 г.
Ян Г. К., Холл Д. У. и Зам С. Г. 1986. Сравнение жизненных циклов двух Amblyospora (Microspora: Amblyosporidae) у комаров Culex salinarius и Culex tarsalis Coquillett. J. Florida Anti-Mosquito Assoc.57, 24–27.
Хаттак М.Н., Мэтьюз Р.К. Генетическая родственность видов Bordetella , определенная с помощью макрорестрикционных перевариваний, разрешенных с помощью гель-электрофореза в импульсном поле. Int J Syst Bacteriol. 1993 Октябрь; 43 (4): 659-64.
Barz, D.P.J., Ehrhard. П., Модель и проверка электрокинетического потока и транспорта в устройстве для микроэлектрофореза, Lab Chip, 2005, 5, 949-958.

Электрофорез ISO

См. Также

Журнал электрофореза

Переключить навигацию

J-STAGE главная

Просмотр
Все названия
Все предметные области
Все издатели
Искать статьи
О J-STAGE
Обзор
Услуги и функции
Общедоступные данные
Условия и политика
Новости и PR
Новости
Информация о техническом обслуживании
Особое содержание
PR СМИ
Поддержка
Руководство пользователя
Текущие подтвержденные браузеры
FAQ
Контакты
Карта сайта
Войти
Тележка
EN
Английский
日本語

Просмотр
Все названия
Все предметные области
Все издатели
Искать статьи
О J-STAGE
Обзор
Услуги и функции
Общедоступные данные
Условия и политика
Новости и PR
Новости
Информация о техническом обслуживании
Особое содержание
PR СМИ
Поддержка
Руководство пользователя
Текущие подтвержденные браузеры
FAQ

Гелэлектрофорез — Википедия

Вертикальный гелэлектрофорезный аппарат на SDS-PAGE

Gelelektrophorese (Wortteile: Gel | elektro | phorese — letzterer abgeleitet von altgriechisch φερειν pherein ‚tragen‘) ist eine analytische Methode der Chemie und Molekünenzule v.

Die unterschiedliche Ionenbeweglichkeit wird in verschiedenen Elektrophorese-Methoden genutzt, um ionische Substanzen im elektrischen Feld zu trennen und z.B. getrennt einer Messung zuzuführen.

Bei der Gelelektrophorese wandert eine Mischung aus zu trennenden, elektrisch geladenen Molekülen unter Einfluss eines elektrischen Felds durch ein Gel, welches in einer ionischen Pufferlösung (Elektrophoresepuffer). Je nach Größe und Ladung der Moleküle bewegen sich diese unterschiedlich schnell durch das als Molekularsieb wirkende Gel. Dabei wandern kleine, negativ geladene Moleküle (Anionen) am schnellsten в Richtung der positiv geladenen Anode и positiv geladene Moleküle (Kationen) в Richtung der negativ geladenen Kathode.Die zugrunde liegenden Theorien sind die sich ergänzenden Ogston Siebtheorie und die Reptationstheorie . ^[1] ^[2] ^[3] Während die Siebtheorie das Zurückhalten (синоним «Сохранение») von sphärischen Makromolekülen (z. B. Proteine oder Micellen) durch eine Definierte Porosität der Gelmatrix beschreibheor die, handendelstation von Makromolekülen durch Reibung nichtsphärischer Makromoleküle an der Gelmatrix (z. B.ДНК и РНК).

Die Polymermoleküle des Gels bilden ein mehr oder weniger engmaschiges, dreidimensionales Gitter, das die Migration (Wanderung) der zu trennenden Moleküle im elektrischen Feld mehr oder weniger verlangsamt.

Агароза [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Agarosegele sind relativ großporig (150 нм для эинпрозентигена, 500 нм для 0,16-прозентигена гелен) и eignen sich gut zur Trennung von DNA und hochmolekularen Proteinen. Die Distanz zwischen DNA-Banden unterschiedlicher Länge ist abhängig von der Konzentration an Agarose im Gel.Höhere Konzentrationen erfordern längere Laufzeiten (manchmal sogar Tage). ^[4] Haupteinsatzgebiet ist jedoch die Trennung von Nukleinsäuren. Agarosegele werden aus den natürlichen Polysacchardipolymeren aus Seetang hergestellt. Bei der Elektrophorese mit Agarosegel handelt es sich um ein Physikalisches Setting. Nach dem Experiment kann das Ergebnis mithilfe eines Plastikbeutels tiefgekühlt gelagert werden. ^[5]

Полиакриламид [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Gele aus Polyacrylamid werden durch Полимеризация на основе акриламида.Sie weisen wesentlich kleinere Poren auf (3–6 нм). Die Porengröße hängt von der Acrylamidkonzentration und dem Vernetzungsgrad ab. Häufig werden hiermit Proteine zwischen 5 und 20.000 kDA getrennt.

Stärke [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Eine weitere Möglichkeit bildet die Verwendung von teilweise hydrolysierter Kartoffelstärke в Konzentrationen zwischen 5% и 10%. Es handelt sich dabei um ein untoxisches Medium für die Elektrophorese von nicht-denaturierten Proteinen.Die Auftrennung erfolgt nach Größe und Ladung und die Visualisierung erfolgt durch Naphthol-Schwarz- oder Amido-Schwarz-Färbung. ^[6] ^[7] Оно Zugabe von Bioziden neigen Stärkegele zur mikrobiellen Zersetzung.

Agarose-Gel mit DNA und Lauffarbstoff in den Geltaschen, vor der Elektrophorese.

Die klassische Gelelektrophorese wird als Zonenelektrophorese durchgeführt. Eine Methode zur Erzielung einer höheren Auflösung ist die diskontinuierliche Elektrophorese.

Bei der Gelelektrophorese entsteht Wärme. Diese muss abgeführt werden, um optimale Bedingungen zu gewährleisten. Deswegen sollte die Gelelektrophorese in gekühlten Apparaturen bei konstanten Temperaturen durchgeführt werden, um repliczierbare Ergebnisse zu erzielen.

Im Idealfall wird die Elektrophorese wasdet, wenn die kleinsten beziehungsweise mobilsten Moleküle das Ende des Gels erreicht haben. Das garantiert die höchstmögliche Auftrennung der Moleküle.

Gleiche Moleküle laufen in diskreten Zonen — umgangssprachlich als Banden bezeichnet — durch das Gel.Mehrere Proben können parallel nebeneinander gleichzeitig durch dasselbe Gel laufen. Ist die Größe einiger Moleküle bekannt, kann man durch Vergleich von deren Banden mit den restlichen Banden die Größe der anderen Moleküle abschätzen. Solche Molekülmassenstandards sind kommerziell erhältlich. Ähnlich funktioniert auch ein Komigrationsstandard, mit dessen Hilfe eine unbekannte mit einer bekannten Probenzusammensetzung verglichen wird. Als Molekülmassenstandards werden DNA или Proteine verwendet.

Eine Bestimmung der Menge einer Substanz in einer Bande beziehungsweise der relative Anteil einer Bande (siehe: Quantifizierung) ist nach der Färbung und Fotografie oder Scan des Gels und einer anschließnöhrdenenden de Bande, отслеживающий поиск, отслеживание и отслеживание движения Bereich der Bande mangels Lichteinstrahlung nicht mit gewertet werden kann. Zur Bestimmung der Messwerte eines Geles wie z. B. Laufweiten, Molekülmassen, Quantifizierungen oder Normalisierung wird in den meisten Fällen eine Auswertungssoftware genutzt.

DNA-Banden unter UV-Licht im durch Ethidiumbromid gefärbten Agarose-Gel.

Zur Auswertung des Gels nach der Elektrophorese werden die zu trennenden Moleküle entweder vor der Elektrophorese radioaktiv markiert und anschließend в einer Autoradiographie nachgewiesen oder nach der Elektrophoreense vertoffdenz verschießen.

Bei der Nukleotidanalytik wird häufig Ethidiumbromid verwendet, das mit Nukleinsäuren interkaliert und diese unter UV-Licht sichtbar macht.Proteine lassen sich mit Proteinfarbstoffen direkt anfärben, z. B. mit Coomassie-Brillant-Blau oder im Zuge der Silberfärbung. Eine Alternative zur Färbung ist das anschließende Blotting. Man unterscheidet:

Gelelektrophoresen finden in der Molekularbiologie, Biochemie und Lebensmittelanalytik Anwendung. Gele können ohne großen Aufwand selbst hergestellt werden. Fertige Gele und die entsprechenden Puffersysteme können zudem kommerziell erworben werden.

Es existieren zahlreiche Spezialanwendungen:

Фридрих Лотцпайх, Харалабос Зорбас: Bioanalytik. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg u. а. 1998, ISBN 3-8274-0041-4.
Hubert Rehm, Thomas Letzel: Der Experimentator: Proteinbiochemie / Proteomics. 6. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Гейдельберг 2010, ISBN 978-3-8274-2312-2.
Д. Э. Гарфин: Одномерный гель-электрофорез. В: Методы в энзимологии. Band 182, 1990, S. 425–441, PMID 2314252.
Д. Э. Гарфин: Одномерный гель-электрофорез. В: Методы в энзимологии. Band 463, 2009, S. 497–513, DOI: 10.1016 / S0076-6879 (09) 63029-9, PMID 19892189.

↑ Александр Джордж Огстон: Пространства в однородной беспорядочной подвеске волокон. В: Труды общества Фарадея. Bd. 54, 1958, ISSN 0014-7672, S. 1754–1757, DOI: 10.1039 / TF9585401754.
↑ Гэри В. Слейтер, Жан Руссо, Яан Нооланди, Шанталь Турм, Марк Лаланд: Количественный анализ трех режимов электрофореза ДНК в агарозных гелях. В: Биополимеры. Bd. 27, № 3, 1988, ISSN 0006-3525, S. 509–524, PMID 3359012, DOI: 10.1002 / bip.360270311.
↑ Оскар Дж. Лампкин, Филипп Дежарден, Бруно Х. Зимм: Теория гель-электрофореза ДНК. В: Биополимеры. Bd. 24, № 8, 1985, S. 1573–1593, PMID 4041551, DOI: 10.1002 / bip.360240812.
↑ Электрофорез в агарозном геле. Абгеруфен, 18 февраля 2015 г.
↑ Джозеф Сэмбрук, Дэвид Рассел: Молекулярное клонирование — Лабораторное руководство
↑ Гордон А.H .: Электрофорез белков в полиакриламидных и крахмальных гелях . Американская издательская компания Elsevier, Inc., Нью-Йорк, 1975 г.
↑ Smithies O .: Зональный электрофорез в крахмальных гелях: групповые вариации белков сыворотки здоровых взрослых людей . В: Biochem. J. Band 61, Nr. 4, 1955, S. 629–641, PMID 13276348, PMC 1215845 (freier Volltext).