Как изучались перечисленные явления при вращении дисков электрофорной машины

Обновлено: 21.11.2024

Многих может удивить тот факт, что электрофорез не совсем новинка. На самом деле метод разделения был впервые разработан для использования учеными еще в 1807 году. С тех пор исследователи, химики и техники использовали электрофорез для разделения различных заряженных частиц с использованием электрического поля. Это можно использовать при анализе всего, от образцов ДНК до пестицидов и загрязнителей окружающей среды. За последние пару веков этот процесс становился все более и более изощренным, и в него часто вносятся усовершенствования.

Основы электрофореза

Хотя электрофорез был впервые открыт в начале 19 века, он не применялся в научных целях до 1942 года. Во время электрофореза образец подвергается воздействию электрического тока. Положительно заряженные ионы движутся к отрицательному электроду, а отрицательно заряженные ионы движутся к положительно заряженному электроду. Поскольку разные ионы мигрируют с разной скоростью, их можно эффективно разделить с помощью электрофореза.

Технологические достижения

Развитие электрофореза имело огромное значение для изучения разделения ДНК и РНК. Существует несколько различных видов электрофореза, но одним из наиболее распространенных для лабораторных применений является электрофорез в геле нуклеиновых кислот. При гель-электрофорезе биомолекулы нуклеиновых кислот и белков разделяются в геле после воздействия электрического поля.

В то время, когда электрофорез впервые был представлен для анализа ДНК и РНК, нуклеиновые кислоты в основном разделяли на основе скорости осаждения с помощью центрифугирования. Поскольку центробежное разделение требовало значительного количества времени, тяжелой техники и большого количества проб, исследователи начали искать другие методы разделения. Электрофорез успешно использовался для разделения образцов ДНК и РНК, начиная с 1960-х годов. Первоначально агар, природный углевод, использовался в качестве разделительной среды для электрофореза, но в конце 1960-х годов его заменили агарозой, полисахаридом, который является одним из основных компонентов агара.

Гель-электрофорез нуклеиновых кислот стал еще более изощренным в 1970-х годах. До 1972 года в лабораториях приходилось использовать радиоактивную метку для нуклеиновых кислот, чтобы эффективно визуализировать разделение молекул в процессе электрофореза. Затем две лаборатории смогли успешно заменить этот процесс окрашиванием гелем с использованием бромистого этидия. Этот переход позволил лабораториям отказаться от рисков и длительного обучения, связанных с использованием радиоактивной маркировки.

Качественное оборудование для электрофореза

Сегодня лаборатории могут вкладывать средства в высококачественные системы электрофореза, которые упрощают отливку и анализ образцов геля. Система гель-электрофореза ENDURO™ GDS от Labnet International — это комплексный продукт, который поставляется со всем необходимым для электрофореза, включая цифровой источник питания, подставку для литья, гребни, лотки для геля и резервуар для геля. Мы также предлагаем ряд систем документирования, в том числе систему документирования геля ENDURO™ GDS с превосходными возможностями визуализации.

Свяжитесь с Labnet сегодня, чтобы получить дополнительную информацию о том, как мы можем удовлетворить ваши потребности в оборудовании.

Molekul DNA menunjukkan polarisasi yang kuat sehingga memungkinkan baik gerak elektroforesis berdasarkan muatan negatifnya maupun gerak dieelektroforesis berdasarkan induksi polarisasi. Perancangan алат menggunakan kombinasi принцип электрофореза дан dielektroforesis dilengkapi perangkat лунак untuk mengukur konsentrasinya sangat diperlukan. Utamanya mengingat uji kualitatif DNA berbasis visualisasi pada gel elektroforesis bersifat sangat subyektif dan kurang terukur. Pengukuran konsentrasi DNA menggunakan spektrofotometer UV/VIS sangat tergantung oleh ketersediaannya di Laboratorium. Penelitian bertujuan untuk mendesain piranti untuk mengukur konsentrasi ДНК berdasarkan visualisasinya pada gel elektroforesis menggunakan perangkat lunak berbasis MatLab. Pengukuran konsentrasi DNA didasarkan visualisasinya pada gel elektroforesis lalu dibandingkan dengan hasil penghitungan спектрофотометр UV/VIS. Hasil penelitian menggunakan piranti tersebut memperlihatkan visualisasi ДНК янь lebih оптимальным. Hasil pengukuran jumlah ДНК menggunakan спектрофотометр memiliki kecenderungan yang sama dengan hasil pengukuran menggunakan perangkat lunak berbasis MatLab meskipun terdapat perbedaan nilai kuantitatif.РЕФЕРАТ Молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) демонстрируют сильную поляризацию, позволяющую проводить как движения диэлектрофореза, индуцированного поляризацией, так и электрофореза. его отрицательный заряд.Учитывая высокий субъективный и менее поддающийся количественной оценке результат качественного теста ДНК на основе визуализации при гель-электрофорезе, разработка прибора с использованием комбинации принципов электрофореза и диэлектрофореза дополнена программным обеспечением для оптимизации визуализации ДНК и измерения концентрации малых и больших Фрагмент ДНК размера – очень необходим. Точность измерения концентрации ДНК с помощью спектрофотометра UV/VIS зависит от его наличия в лаборатории. Целью данного исследования было разработать устройство для оптимизации визуализации ДНК и измерения концентрации при гель-электрофорезе с использованием программного обеспечения на базе MatLab. Эксперимент с использованием этого программного обеспечения измерял концентрацию ДНК на основе ее визуализации и сравнивал ее с расчетом, полученным на спектрофотометре UV/VIS. Результаты исследования показали, что количество ДНК, проанализированное с помощью спектрофотометра, имеет тенденцию совпадать с результатами измерения с использованием программного обеспечения на основе MatLab, хотя и были различия в количественных значениях.

Откройте для себя мировые исследования

20 миллионов участников
135 миллионов публикаций
Более 700 тыс. исследовательских проектов

berdasarkan muatan negatifnya maupun gerak dielektroforesis berdasarkan induksi polarisasi. Перанканган

alat menggunakan kombinasi prinsip elektroforesis dan dielektroforesis dilengkapi perangkat lunak untuk

mengukur konsentrasinya sangat diperlukan. Utamanya mengingat uji kualitatif DNA berbasis visualisasi

menggunakan спектрофотометр UV/VIS sangat tergantung oleh ketersediaannya di Laboratorium. пенелитский

visualisasinya pada gel электрофорез lalu dibandingkan dengan hasil penghitungan спектрофотометр UV/

ВИД. Hasil penelitian menggunakan piranti tersebut memperlihatkan visualisasi ДНК янь lebih оптимальным. Хасил

pengukuran menggunakan perangkat lunak berbasis MatLab meskipun terdapat perbedaan nilai kuantitatif.

Молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) демонстрируют сильную поляризацию, обеспечивающую движение обеих молекул

диэлектрофорез, индуцированный поляризацией, и электрофорез, основанный на его отрицательном заряде. С учетом высокого

субъективный и менее количественный результат качественного теста ДНК на основе визуализации при гель-электрофорезе,

разработка инструмента с использованием комбинации принципов электрофореза и диэлектрофореза завершена

с программным обеспечением для оптимизации визуализации ДНК и измерения концентрации мелких и крупных частиц

Фрагмент ДНК очень нужен. Точность измерения концентрации ДНК с помощью спектрофотометра УФ

/VIS зависит от его наличия в лаборатории. Целью этого исследования было разработать устройство для оптимизации

программное обеспечение. Эксперимент с использованием этого программного обеспечения измерял концентрацию ДНК на основе ее визуализации и

сравнил с расчетом, полученным с помощью спектрофотометра UV/VIS. Результаты исследования показали, что

количество ДНК, проанализированное с помощью спектрофотометра, похоже на результаты измерения с помощью спектрофотометра

В течение последнего десятилетия большие и дорогостоящие инструменты заменяются системами, основанными на микрофлюидных устройствах. Микрожидкостные устройства обещают объединить небольшую аналитическую лабораторию на подложке размером с чип для идентификации, иммобилизации, разделения и очистки клеток, биомолекул, токсинов и других химических и биологических материалов. По сравнению с обычными инструментами микрофлюидные устройства будут выполнять эти задачи быстрее, с более высокой чувствительностью и эффективностью, а также с большей доступностью. Диэлектрофорез является одной из технологий, позволяющих использовать эти устройства. Он использует различия в диэлектрических свойствах частиц, чтобы позволить манипулировать и характеризовать частицы, взвешенные в жидкой среде. Частицы могут быть захвачены или перемещены между областями высокого или низкого электрического поля из-за эффектов поляризации в неоднородных электрических полях. Изменяя частоту приложенного электрического поля, можно контролировать величину и направление силы диэлектрофореза, действующей на частицу. Диэлектрофорез был успешно продемонстрирован при разделении, транспортировке, улавливании и сортировке различных биологических частиц. Альянс Сингапур-MIT (SMA)

Микрожидкостные системы MEMS становятся все более популярными как способ интеграции пробоподготовки и биологических анализов на одном субстрате. В результате сокращение ручных операций и сокращение использования реагентов может привести к значительной экономии средств при проведении биологических тестов. Авторы исследовали использование мелкомасштабного диэлектрофореза и электрофореза в качестве способа манипулирования ДНК для подготовки образцов в анализах на основе ДНК. Использование электрических полей для манипулирования ДНК легко достигается в устройствах MEMS с использованием стандартных методов фотолитографии для добавления электродов в протравленные каналы потока.Диэлектрофорез позволяет манипулировать клетками и ДНК независимо от жидкости. Эта способность полезна в небольших бесклапанных жидкостных микрочипах. Преимущество использования силы диэлектрофореза по сравнению с силой электрофореза заключается в том, что диэлектрофорез одинаково хорошо работает с использованием поля переменного тока, что снижает захват малых ионов и смягчает электрохимические эффекты на электродах. Однако сила диэлектрофореза на ДНК зависит от объема частицы; таким образом, существует нижний практический предел использования силы диэлектрофореза. Следовательно, они также изучили методы манипулирования более мелкими фрагментами ДНК, используя то, что они называют методом ступенчатого электрофореза.

Основные принципы и методы байесовского подхода к восстановлению изображений рассматриваются с точки зрения статистической механики. Во-первых, объясняются несколько основных понятий цифровой обработки изображений, чтобы убедить читателя в том, что статистическая механика имеет близкое формальное сходство с этой проблемой. Во-вторых, демонстрируется базовая формулировка статистической оценки наблюдаемого ухудшенного изображения с использованием формулы Байеса. Также указана связь между байесовской статистикой и статистической механикой. В частности, поясняется, что некоторые корреляционные неравенства на линии Нисимори модели случайного спина также играют важную роль в байесовском восстановлении изображения. В-третьих, рассматривается структура байесовского восстановления бинарных изображений с помощью модели Изинга. Некоторые практические алгоритмы восстановления бинарного изображения даются с использованием приближений среднего поля и Бете. Наконец, рассматривается восстановление байесовского изображения для изображения уровня серого с использованием модели Гаусса, и модель Гаусса расширяется до более практичной вероятностной модели путем введения состояния линии для обработки эффектов краев. Состояние строки также распространяется на квантованные значения.

В этой статье мы представляем алгоритмы оптимизации для восстановления изображений на основе концепции минимизации полной вариации (TV) Рудина, Ошера и Фатеми (ROF). Наш подход формулирует ТВ-минимизацию как конусную программу второго порядка, которая затем решается с помощью алгоритмов внутренних точек, которые эффективны как на практике (с использованием вложенного рассечения и декомпозиции области), так и в теории (т. е. они получают решения за полиномиальное время). В дополнение к исходной модели минимизации ROF мы показываем, как применить наш подход к другим моделям ТВ, включая те, которые не могут быть решены методами на основе УЧП. Численные результаты для различных наборов изображений представлены для иллюстрации эффективности нашего подхода.

Диэлектрофорез — это удобный инструмент для контролируемых манипуляций с ДНК с многочисленными приложениями, включая улавливание, растяжение и разделение ДНК. Однако механизмы, лежащие в основе диэлектрофоретических свойств ДНК, все еще обсуждаются, а роль конформации еще не рассматривалась. Здесь мы количественно оцениваем диэлектрофоретические эффекты ДНК, определяя ее поляризуемость в экспериментах по захвату одной молекулы в микрофлюидах. Мы систематически изучаем различные конфигурации ДНК (линейные и суперскрученные, 6-164 т.п.н.) и демонстрируем, что поляризуемость сильно зависит от конкретной конформации и размера молекул ДНК. Связь с его пространственной протяженностью устанавливается путем измерения коэффициентов диффузии и, исходя из этого, радиусов вращения; подробности о пространственной структуре ДНК получают из изображений атомно-силовой микроскопии. Для линейных и суперскрученных фрагментов ДНК мы нашли степенной скейлинг для поляризуемости и коэффициентов диффузии. Наши результаты подразумевают масштабирование поляризуемости с радиусом вращения, альфа приблизительно Rg0,9+/-0,1 и альфа приблизительно Rg1,6+/-0,2 для линейной и суперскрученной ДНК, соответственно. В качестве приложения мы демонстрируем разделение топоизомеров ДНК на основе их диэлектрофоретических свойств, достигая базового разрешения в течение 210 с. Очищенные образцы ДНК определенной конфигурации могут иметь большое значение для наносборки ДНК или будущих ДНК-вакцин.

Как изучались перечисленные явления при вращении дисков электрофорной машины

Основы электрофореза

Технологические достижения

Качественное оборудование для электрофореза

Рекомендации

Биотехнология микроводорослей для аквакультуры

Предыстория и результаты корпоративного управления: опыт Индонезии

Видианингсих

медицинская физика

КОНСТРУКЦИЯ ПРИБОРА ЭЛЕКТРОФОРЕЗА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ДНК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОФ.