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lunedì 11 gennaio 2021

STEP #28 - La sintesi finale

 L'elettroforesi è un sistema relativamente recente di analisi e separazione delle specie chimiche ionizzabili. Recente perché è stato messo a punto solo nella metà del secolo scorso anche se fu descritto già in precedenza, la sua storia è raccontata nel seguente post. Infatti nella bibliografia storica è comparso come termine ricorrente proprio nel periodo sopra citato, come anche mostrato in quest'altro post. La storia dello strumento può però anche legarsi agli antichi miti sull'alchimia, la disciplina che fu precorritrice della chimica moderna e che per prima ebbe interesse nel riconoscere e tramutare i diversi materiali.

L'elettroforesi rientra nei metodi per la determinazione e l'individuazione delle diverse specie chimiche descritti nel seguente albero tassonomico, e ad essa si legano concetti e temi come in questa mappa concettuale

Questo metodo sfrutta l'interazione che nasce tra molecole cariche ed un campo elettrico esterno per movimentarle secondo il principio qui descritto, all'interno di un mezzo, solitamente un gel, e successivamente valutarne la dimensione e la massa in relazione allo spostamento da esse compiuto. In questo post è indicato un esempio di impiego dello strumento.

Al seguente link è presente un glossario dei termini principali relativi allo strumento, che ne aiuta la scoperta.

 Lo strumento utilizzato, di cui è qui mostrato un esploso, è essenzialmente composto da una vaschetta ai cui estremi sono applicati gli elettrodi. Il metodo di utilizzo è qui descritto.

Lo strumento ha subito una evoluzione nella storia che gli ha permesso di fornire risultati sempre più accurati, mediante anche l'utilizzo di materiali, qui descritti, che sono stati resi disponibili solo con il progresso tecnologico. Al giorno d'oggi è impiegato nell'industria biochimica, ed i maggiori costruttori sono aziende multinazionali, citate in questo post, e che hanno creato il loro mercato proprio grazie a questo metodo, come testimoniato da alcuni marchi che in qualche modo si legano al simbolo dello strumento

La notorietà dello strumento e del metodo è cresciuta negli anni grazie alle pubblicità che le aziende stesse hanno ideato ed alla presenza dello strumento in serie TV , ma anche fumetti, francobolli. Ovviamente come ogni metodo industriale, all'elettroforesi sono legati diversi brevetti che ne difendono la paternità di invenzione e norme che ne regolano l'impiego in termini di sicurezza ed efficacia.

Ecco alcune curiosità relative allo strumento, come i numeri ad esso legati ed un abbecedario .

Per informazioni aggiuntive di carattere scientifico si rimanda alla seguente bibliografia riguardante il metodo e lo strumento.




STEP #27- La mappa concettuale








giovedì 7 gennaio 2021

STEP #26 - La chimica e gli strumenti scientifici

tipica struttura ad elica di una molecola di DNA

Una delle applicazioni principali dell'elettroforesi è quella della separazione ed analisi dei segmenti di DNA. L'elettroforesi su gel di agarosio permette di individuare segmenti di DNA in un range da 100bp  25kbp, (coppie di basi). Questo metodo ha rivoluzionato le metodologie per questo tipo di operazioni, che prima si basavano sulla centrifugazione che forniva risultati approssimativi.


risultati sperimentali di elettroforesi su campione di DNA 

Lo strumento permette di separare i segmenti di DNA applicando una tensione elettrica al gel in cui la molecola è immersa. La carica negativa della struttura del DNA interagisce con il campo elettrico per migrare all'interno del gel, con velocità proporzionale al suo peso. Dopo la separazione è possibile visualizzare i segmenti tramite l'utilizzo di un colorante e sotto luce UV, avranno raggiunto posizioni diverse a seconda della loro lunghezza e massa.


-Fonti:
-https://www.jove.com, "Jove" scientific video journal

sabato 19 dicembre 2020

STEP #25 - Cose personali

  •  Memento

Queste carte sono un ricordo dei pomeriggi estivi passati con gli amici, l'infanzia ed i bei momenti spensierati. 
  • Utensile


Lo sport, in particolare la corsa e il ciclismo, mi permettono di liberare la mente, ricavando del tempo in cui divertirmi e stare bene. 

  • Feticcio

Questo poster autografato rappresenta per me una motivazione, firmato da un uomo come Horacio Pagani, che ha realizzato i propri sogni

lunedì 23 novembre 2020

STEP # 23 - La normativa

 Di seguito sono riportate norme nazionali ed internazionali per l'impiego di strumenti per elettroforesi:

- UNI 10414:1994

Titolo : Grano duro e grano tenero. Definizione della purezza varietale mediante elettroforesi delle proteine. Metodo rapido.
Definisce un metodo per la determinazione della purezza varietale del grano, duro e tenero, mediante analisi elettroforetica delle proteine di riserva (frazione gliadinica) della cariosside.

- JIS K 3838
Titolo: General rules for SDS-polyacrylamide gel electrophoresis analysis

- DIN 10472 
Titolo: Determination of casein and whey protein contents of milk and milk products - Electrophoretic method

Fonte:
- https://www.uni.com/, UNI - "Ente italiano di normazione"
- https://www.din.de/, DIN - "Deutsches Institut für Normung"

STEP #21 - Nei fumetti

 

Il fumetto riportato è stato pubblicato dalla rivista scientifica "Bio-radiations", fa parte della serie "comic series" pubblicata nel marzo 2020. Essa è composta da 12 scene.
Fonte:
-www.bio-radiations.com, "comic series"

domenica 15 novembre 2020

STEP #19 - L'abbecedario

 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

STEP #18- Il francobollo

 

Francobollo pubblicato in Svezia, 22 novembre 1983, commemorazione del premio Nobel ad Arne Tiselius, segue dettaglio del nome dello scienziato:


Fonte: 

https://colnect.com/it/stamps/stamp/52512-Arne_Wilhelm_Kaurin_Tiselius_1948-Vincitori_del_Premio_Nobel_-_Chimica-Svezia

mercoledì 4 novembre 2020

STEP # 15 - I numeri

  •  1,602176565 * 10^(-19) C - la carica elementare di una particella, essa permette la mobilità dei soluti in un campo elettrico e la loro separazione nello strumento
  • 90° - temperatura di esercizio nella ricostruzione del DNA, così da lasciarne intatta la struttura
  • 1948 - Tiselius vince il Nobel per la chimica grazie ai suoi studi sull'elettroforesi
  • 400Mln $ - valore del mercato mondiale di gel poliacrilammide da elettroforesi nel 2019


STEP # 14 - La tassonomia

 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. 



STEP #13 - La pubblicità

L'immagine seguente è una locandina pubblicitaria dello strumento 





-Fonte:

Sebia italia, https://www.sebia.com/it

giovedì 29 ottobre 2020

STEP #11 - I Costruttori

 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.

mercoledì 21 ottobre 2020

STEP #08 - I materiali

 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. 

schema dello strumento, ben visibile il tubo capillare in cui migrano le specie chimiche


Questo tipo di realizzazione permette di minimizzare i problemi derivanti dallo sviluppo di calore che, tradizionalmente, limitano le tecniche elettroforetiche, in quanto causa di gradienti di temperatura non uniformi, cambiamenti locali di viscosità e conseguenti zone allargate. I polimeri sono materiali relativamente recenti, hanno dato grande impulso alla tecnologia, furono scoperti grazie a studi sulla cellulosa. 
Infine componenti fondamentali dello strumento sono gli elettrodi, essi sono filamenti di platino, oro o metallo conduttore ed inerte, perchè non prendano parte alla reazione miscelandosi alle specie in soluzione. Questi metalli "nobili", sono conosciuti fin dall'antichità sono simbolo di prestigio, erano principalmente indossati a scopo ornamentale, oggi sono apprezzati anche per le loro grandi caratteristiche chimico-fisiche.

 






martedì 20 ottobre 2020

STEP #06 - Il simbolo

 

Immagine tratta da uno dei tanti siti di informazione scientifica che trattano temi magari poco noti al grande pubblico e ne diffondono la conoscienza, essa illustra bene il funzionamento dello strumento, ha quindi uno scopo principalmente "didattico" e quindi risulta chiara e di facile lettura.

-Fonte:
Strephonsays.com

lunedì 12 ottobre 2020

 L' elettroforesi è un sistema relativamente recente di analisi e separazione delle specie chimiche ionizzabili. Recente perché è stato...