Strumento per Elettroforesi: Scopri Come Funziona e le Sue Sorprendenti Applicazioni

L'elettroforesi è un metodo di separazione di particelle cariche elettricamente che avviene tramite il passaggio continuo di corrente elettrica in una soluzione. In chimica e in medicina, l’elettroforesi proteica è un metodo d’analisi per le proteine presenti nel sangue e nel siero.

Principi di base dell'elettroforesi

Nell’elettroforesi le proteine reagiscono come molecole elettricamente cariche in soluzione acida o alcalina. Le particelle cariche migrano verso l’elettrodo di carica opposta con una velocità di migrazione (o mobilità elettroforetica) legata a numerosi fattori dipendenti dalla natura del mezzo e dal campo elettrico applicato e soprattutto dalla massa, dalle dimensioni, dalla carica e dalla forma delle varie particelle.

Solitamente albumina e globuline sono in proporzioni simili, ma l’albumina è molto più corta e carica negativamente, mostrando una concentrazione visiva maggiore. E’ una proteina prodotta dal fegato ed ha diverse funzioni, tra cui la conservazione corretta dei liquidi nell’organismo, perché con la sua presenza fa in modo che i liquidi stiano all’interno dei vasi sanguigni e non debordino (sovrintende alla cosiddetta “pressione osmotica”). Inoltre, ha il compito di trasportare, attraverso il sangue, i principi attivi dei farmaci che vengono assunti, gli ormoni e le sostanze come la bilirubina.

Componenti principali delle proteine del siero

alfa2 - aptoglobina, alfa2-macroglobulina, alfa2-antiplasmina, protrombina, cerulopalsmina, colinesterasi.
La zona beta (β) o delle betaglobuline: transferrina, lipoproteine a bassa densità (LDL), complemento c3, proteine con funzione di trasporto di sostanze presenti nel sangue.
La zona gamma (γ) o delle gammaglobuline: immunoglobuline (IgA, IgD, IgE, IgG and IgM); paraproteine. Le gammaglobuline sono le più importanti proteine del sangue perché costituiscono a formare gli anticorpi dell’organismo.

Come si è detto, l’elettroforesi delle proteine consiste nella separazione delle proteine del siero: in seguito al prelievo di sangue venoso, in sostanza, il campione è sottoposto a centrifugazione che ha lo scopo di ottenere il plasma senza fibrinogeno, cioè il siero, il quale in seguito viene sottoposto a un campo elettrico in virtù del quale le proteine presenti possono essere suddivise in gruppi in funzione della loro massa. Ciò è possibile perché, nel momento in cui sono sottoposte a un campo elettrico, le proteine tendono a migrare in direzione del polo positivo con velocità differenti che cambiano a seconda della carica elettrica, rapporto carica/massa e alla loro forma.

Elettroforesi su gel: principi e applicazioni

I sistemi di elettroforesi su gel sono dispositivi utilizzati in laboratorio per l'elettroforesi su gel, un processo in cui un gel viene utilizzato come supporto. In questo caso, l'elettroforesi opera una separazione elettroforetica attraverso i pori presenti nel gel, che agiscono come un setaccio e la cui dimensione determina la velocità di migrazione delle molecole presenti nel gel. A seconda delle dimensioni e della carica delle molecole, queste si muovono a velocità diverse attraverso il gel, che agisce come un setaccio molecolare.

Le apparecchiature per l'elettroforesi su gel sono disponibili in diversi design, dimensioni e modelli. L'elettroforesi classica su gel viene eseguita come elettroforesi a zone. L'elettroforesi discontinua viene utilizzata per ottenere una maggiore risoluzione. Inoltre, esistono tipi di elettroforesi come l'elettroforesi a flusso libero, l'elettroforesi a gradiente di densità, l'elettroforesi capillare o l'elettroforesi di affinità.

Gel di agarosio e poliacrilammide

I gel di agarosio hanno pori grandi e la dimensione dei pori può essere controllata dalla concentrazione di agarosio. I gel all'1% hanno dimensioni dei pori intorno ai 150 nanometri , quelli allo 0,15% intorno ai 500 nm. L'elettroforesi su gel di agarosio è adatta alla separazione del DNA e delle molecole proteiche più grandi.

I gel di poliacrilammide sono prodotti dalla polimerizzazione dell'acrilammide. Hanno pori molto più piccoli, tra i 3 e i 6 nanometri. La dimensione dei pori dipende dalla concentrazione di acrilammide e dal grado di reticolazione.

Applicazioni principali dell'elettroforesi

Le principali applicazioni delle apparecchiature per elettroforesi comprendono la preparazione di gel di poliacrilammide, la separazione elettroforetica di proteine e acidi nucleici, la colorazione delle proteine, l'analisi del DNA/ RNA sotto forma di frammenti e il sequenziamento del DNA in laboratorio. In medicina di laboratorio, ad esempio, l'elettroforesi del siero viene utilizzata per il frazionamento elettroforetico delle proteine del siero.

Tecnologia Sebia su gel

La tecnologia Sebia su gel si basa sul principio della separazione delle molecole all’interno di un gel d’agarosio. Gli strumenti HYDRASYS consentono l’analisi simultanea di diversi campioni (fino a162/ora). Applicazione del campione, migrazione, lavaggio e colorazione del gel vengono effettuati automaticamente. Per quantificare le frazioni proteiche, i gel processati possono essere scansionati con un densitometro, integrato nel modello HYDRASYS 2 Scan.

La strumentazione viene utilizzata per eseguire gli esami di elettroforesi delle sieroproteine (ca. esegue tutte le procedure, dall’inserimento random della provetta primaria fino alla produzione del referto, senza intervento dell’operatore; il piatto campionatore a caricamento continuo consente un caricamento iniziale di 240 campioni ed è in grado di eseguire 230 test/ora per elettroforesi delle sieroproteine e 158/ora per CDT, nella configurazione adottata presso il Centro Diagnostico Italiano; usa ridotti volumi di campione biologico (solo 20 µL in tecnica sieroproteine) per sfruttare con flessibilità le più comuni provette disponibili in laboratorio, di diverse dimensioni sia primarie sia secondarie; le misure dei campioni di controllo sono memorizzate automaticamente ed elaborate statisticamente peressere visualizzate sia in forma numerica sia in forma grafica. I controlli sono identificati con codice a barre per una gestione semplificata dei programmi di Controllo Qualità; è conforme alle più recenti normative, è progettato per garantire il massimo livello di sicurezza.