Fonte:
-"https://books.google.com/ngrams/graph", Google Ngram viewer
Di seguito sono riportate norme nazionali ed internazionali per l'impiego di strumenti per elettroforesi:
- UNI 10414:1994
Prendiamo in esame la procedura per effettuare elettroforesi su proteine.
Per effettuare il test è necessaria la disponibilità di diversi tipi di gel. In particolare servirà un running gel che permetterà la migrazione delle proteine, uno stacking gel in cui verranno disciolti inizialmente i campioni e un running buffer che catturerà le proteine.
Essi possono essere preparati nelle dosi indicate nel seguente link (clicca).
Si montano i vetri nello strumento come segue:
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| logo azienda "RigRunner" |
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| dettaglio del logo "RigRunner" |
Fonte:
- https://www.rrelectrophoresis.com/
E - come elettrone
L - come laboratorio
E - come esecuzione
T - come Tiselius Arne
T - come tubo capillare
R - come ricerca
O - come operatore
F - come fisica
O - come organico
R - come rame
E - come elettrodo
S - come separazione
I - come individuazione
Fonte:
https://colnect.com/it/stamps/stamp/52512-Arne_Wilhelm_Kaurin_Tiselius_1948-Vincitori_del_Premio_Nobel_-_Chimica-Svezia
Il primo brevetto di uno strumento per l'elettroforesi compare nell'ufficio brevetti statunitense, si legge nella descrizione che è un "nuovo ed evoluto apparato per l'analisi di colloidi e altre miscele di interesse biologico ed industriale". Esso è stato pubblicato da tre ricercatori dell'università della Pennsylvania nel 1946
il brevetto è pubblicato con codice:US2412602A
ed il suo titolo è:"Electrophoresis apparatus"
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| schema costruttivo dello strumento |
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| vasca elettrolitica di rivestimento per oggetti |
In Italia il primo brevetto riguardante l'elettroforesi risale al 1978, è un metodo della "General Electric" per la formazione di corpi formati da beta-allumina tramite elettroforesi. Non sono state purtroppo depositate immagini del processo
codice: IT1296568B1
titolo: Forming beta-alumina bodies pref by electrophoresis - for use as solid electrolyte in electric energy sources
Il metodo dell'elettroforesi è ancora in uso nella moderna chimica, l'ultimo brevetto pubblicato risale infatti al 12/11/2020, dal codice: AU2020102458A4 e titolo: "METHOD FOR EXTRACTING HIGH-QUALITY DNA FROM IDESIA POLYCARPA"
è quindi un metodo per ricavare il DNA di questa pianta. Esso permette di individuare i segmenti di DNA della pianta e creare ottenere il seguente grafico per analizzarne la struttura
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| bande risultanti dall'analisi del DNA della polycarpa |
-Fonte espacenet.com:
https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/023815931/publication/US2412602A?f=publications.pd%3Ain%3D19440101-20201231&q=electrophoresis
https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/035605516/publication/CA471568A?f=publications.pd%3Ain%3D19440101-20201231&q=electrophoresis
https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/011225807/publication/IT1025377B?f=publications.cc%3Ain%3Dit&q=electrophoresis
https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/073048423/publication/AU2020102458A4?f=publications.pd%3Ain%3D19440101-20201231&q=electrophoresis
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| Cella per elettroforesi "Bio-Rad Mini- PROTEAN 3" |
L'immagine precedente mostra un esploso dello sturmento, esso è composto dai seguenti componenti:
Un interessante albero tassonomico dello strumento è quello che dalla disciplina cardine, la chimica, va ad evidenziare le tipologie di materiali e corpi studiati, ognuno tramite un opportuno metodo, che nel caso delle biomolecole è proprio quello dell'elettroforesi.
L'immagine seguente è una locandina pubblicitaria dello strumento
La tecnica dell'elettroforesi è utilizzata per analizzare e ricostruire il Dna, nella cinematografia moderna è quindi importante la sua presenza, in particolare serie tv come "CSI", "NCIS" spesso mostrano i protagonisti al lavoro in laboratori chimici in cui si analizzano campioni prelevati da scene del crimine che grazie alla ricostruzione del DNA portano all'individuazione di un colpevole. In questa scena della serie "CSI" per esempio avviene l'analisi automatizzata tramite un macchinario di un frammento di DNA
Gli strumenti da elettroforesi erano inizialmente creati in maniera artigianale ed indipendente nei laboratori di università e centri di ricerca, veri e propri costruttori industriali sono comparsi solo in tempi relativamente recenti.
Uno dei grandi produttori attualmente operanti è "Sebia", azienda fondata negli stati uniti nel 1967, diventata poi multinazionale e che ha introdotto nel 1993 il sistema "HYDRASIS" capace di effettuare tutti i tipi di elettroforesi su gel d'agarosio, altro sistema è "CAPILLARIS" creato nel 2001 che permette di automatizzare tutto il processo. In Italia è "Seleo" il costruttore più noto, fondata nel 1994 l'azienda è specializzata nella progettazione e produzione di strumentazione diagnostica anche OEM nonché di componenti meccanici di precisione, optoelettronica e controllo del movimento. La Seleo svolge anche attività di ricerca in collaborazione con alcuni centri di ricerca europei ed italiani nel settore dei sensori elettrochimici (biosensori) utilizzati nell’analisi dei parametri enologici.
Di seguito è riportata una bibliografia relativa allo strumento ed alla tecnica dell'elettroforesi:
Il fenomeno dell'elettroforesi fu descritto per la prima volta nel 1807 da Ferdinand Friedrich Reuss, che osservò la migrazione di particelle di argilla immerse in acqua in presenza di un campo elettrico esterno.
Il primo dispositivo per svolgere l'elettroforesi fu realizzato nel 1937 dal biochimico svedese Arne Tiselius.
Egli nacque a Stoccolma nel 1902, la sua attività scientifica prese il via quando divenne assistente di ricerca nel laboratorio del prof. Svedberg nel 1925 e conseguì la laurea in dottore nel 1930 con la tesi: “The moving-boundary method of studying the electrophoresis of proteins”
Divenne coordinatore presso l'istituto di biochimica dell'università di Upssala.
Sotto la guida di Tiselius questo istituto ha contribuito allo sviluppo e al miglioramento di una serie di metodi utili in biochimica, come l'elettroforesi, la cromatografia, la partizione di fase, la filtrazione su gel, ecc. Questi metodi e altri sono stati applicati a studi di sostanze di grande peso molecolare come principalmente proteine ed enzimi, ma anche polisaccaridi (destrano) e acidi nucleici.
Grazie alle sue ricerche proprio sull'elettroforesi delle proteine, egli vinse il Premio Nobel per la chimica nel 1948
L’elettroforesi avviene all’interno di un tubo di solito realizzato in silice fusa o teflon, rivestito da uno strato protettivo di poliammide che lo rende resistente ma anche maneggevole.
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| schema dello strumento, ben visibile il tubo capillare in cui migrano le specie chimiche |
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Un alchimista al lavoro nel suo laboratorio, incisione xilografica, secolo XVII, Fototeca Gilardi |
L'elettroforesi avviene in un fluido, liquido o gel, in cui siano presenti cariche elettriche libere dotate quindi di una certa mobilità. Essa dipende dalle loro dimensioni, dalla carica, dalla natura e dalla loro concentrazione. La mobilità elettroforetica, ovvero la grandezza che quantifica l'attitudine di una sostanza a sottoporsi al trattamento è espressa dalla formula:
μ = v/E, con: v = E*q/f
e dipende quindi dalle seguenti grandezze:
v = velocità di migrazione
E = gradiente di voltaggio del campo elettrico
q = carica della particella
f = coefficiente frizionale del mezzo
Lo strumento permette di sfruttare le cariche elettriche esistenti in alcune sostanze per individuarle e separarle all'interno di un sistema. Il fenomeno dell'elettroforesi fu descritto per la prima volta nel 1807 da Ferdinand Friedrich Reuss, che osservò la migrazione di particelle di argilla immerse in acqua in presenza di un campo elettrico esterno.
