Tiểu luận điện di trên giấy

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI - Điện di là hiện tượng di chuyển các vật thể mang điện tích dưới tác dụng của điện trường.. - Dựa vào tính chất tích điện của các acid amin trong môi trườn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA



-BÀI TIỂU LUẬN

SO SÁNH CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI GIẤY VÀ ĐIỆN DI ĐẲNG ĐIỆN TRONG PHÂN TÁCH ACID AMIN

GVHD : T.S Bùi Xuân Đông

SVTH : Nguyễn Thị Yến Nhi

Ngô Đỗ Thị Ánh Nguyệt Lớp : 12SH

Nhóm : 13

Đà Nẵng, tháng 11/2014

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự

hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong

suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã

nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn TS.Bùi Xuân Đông đã tận tâm hướng dẫn chúng em

qua từng buổi học trên lớp, và những buổi thí nghiệm Nếu không có

những lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy thì em nghĩ bài thu hoạch này của

em rất khó có thể hoàn thiện được Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy

Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa

học, kiến thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ Do vậy, không

tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn, em rất mong nhận được

những ý kiến đóng góp quý báu của Thầy và các bạn học cùng lớp để kiến thức của

em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn

TH C HI N :NGÔ Đ TH ÁNH NGUY T Ự Ệ Ỗ Ị Ệ

NGUY N TH Y N NHI Ễ Ị Ế Page 3

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ 2

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT 2

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI 2

CHƯƠNG 2: ĐIỆN DI ĐẲNG ĐIỆN 2

1.Khái niệm: 2

2.Phân loại: 2

3.Ưu điểm: 2

4.Nhược điểm: 2

CHUƠNG 3: ĐIỆN DI GIẤY 2

1.Khái niệm: 2

2.Phân loại: 2

3.Ưu điểm: 2

4.Nhược điểm: 2

CHƯƠNG 4: SO SÁNH GIỮA PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI GIẤY VÀ ĐIỆN DI ĐẲNG ĐIỆN 2 1.Điểm giống nhau: 2

2.Điểm khác nhau: 2

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 2

DANH MỤC HÌNH VẼ

1.1.Điện di đẳng điện 7

1.2.Điểm đẳng điện 8

1.3.Sơ đồ điện di giấy 9

1.4.Điện di giấy 10

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT *pI(isoelectrics point): pH tại điểm đẳng điện 5

* ampholytes: chất lưỡng cực điện 6

* detector: máy dò 6

* analysis: phân tích 9

TH C HI N :NGÔ Đ TH ÁNH NGUY T Ự Ệ Ỗ Ị Ệ

NGUY N TH Y N NHI Ễ Ị Ế Page 5

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI

- Điện di là hiện tượng di chuyển các vật thể mang điện tích dưới tác dụng của

điện trường Sự dịch chuyển này do thành phần lực điện trong lực Lorentz

- Dựa vào tính chất tích điện của các acid amin trong môi trường có pH nhất

định mà có thể phân tích các acid amin bằng kĩ thuật điện di Kết quả các acid

amin phân bố trải ra trên giá thể (giấy hoặc tấm polyamide)

Điện di áp dụng tính chất lưỡng tính của acid amin

+Môi trường có pH=pI, acid amin ở dạng lưỡng cực không di chuyển trong điện trường

+Môi trường có pH<pI, acid amin ở dạng cation di chuyển về cực âm trong điện trường

+Môi trường có pH>pI, acid amin dạng anion di chuyển về cực dương trong

điện trường

TH C HI N :NGÔ Đ TH ÁNH NGUY T Ự Ệ Ỗ Ị Ệ

NGUY N TH Y N NHI Ễ Ị Ế Page 7

CHƯƠNG 2: ĐIỆN DI ĐẲNG ĐIỆN

1.Khái niệm :

- Điện di đẳng điện là một kiểu điện di thực hiện trong gradient pH Các thành phần di chuyển theo điểm đẳng điện và dừng lại ở vùng có pH tương ứng với pH

đẳng điện của chúng,tại điểm đó acid amin ở dạng lưỡng cực không di chuyển

trong điện trường Gradient pH được tạo ra trong quá trình điện di bởi một hỗn hợp của một số lớn các hạt aminoacid có pH đẳng điện khác nhau (ampholytes) Tuỳ

theo thành phần của hỗn hợp, người ta thu được một thang pH nào đó và như vậy

có một khả năng giải quyết tốt hơn

- Tất cả các ion đều di chuyển về phía cực âm (cathod) mặc dù lực điện di làm các ion âm và dương chuyển động ngược chiều nhau Hiện tượng này là do dòng

điện thẩm sinh ra trong dung dịch đệm, dịch chuyển về phía cathod với tốc độ có

thể tới 2mm/s và phụ thuộc vào pH, độ nhớt của môi trường … thường lớn hơn tốc

độ dịch chuyển của các ion trong điện trường

 Các ion dương sẽ chuyển động nhanh hơn tốc độ điện di vốn có của nó

 Các chất trung tính sẽ dịch chuyển vào tốc độ của dòng điện thẩm

 Các ion âm sẽ dịch chuyển chậm hơn hoặc ngược chiều với chiều điện di của

chúng

- Sử dụng các detector: Các chất khác nhau sẽ tách ra khỏi nhau và dịch

chuyển qua các detector để được phát hiện và ghi thành điện di đồ

2.Phân loại : Có thể thực hiện theo 2 cách sau:

+ Hoặc trong môi trường lỏng, trong cột, gradient được tạo ra bởi gradient

saccharose

+ Hoặc trong môi trường rắn: trên một gel (agarose hoặc acrylamid)

3.Ưu điểm :

+Có thể tái sử dụng

+ Diện tích mặt tiếp xúc nhỏ -> tiêu thụ năng lượng tối thiểu, khả năng

tách chất nhanh (trong vài phút)

+ Tốn lượng mẫu ít

+ Dễ áp dụng hệ thống tự động

4.Nhược điểm :

+ Dụng cụ đắt tiền hơn

+ Đầu dò detector cần phải cực nhạy để phát hiện tín hiệu

+ Điện thế áp dụng thường vào khoảng 5-30kV ( có thể lên tới 800V/cm) Điện thế càng lớn các chất dịch chuyển càng nhanh nhưng có thể không kịp tách ra khỏi nhau nên phải thay đổi điện thế để có thể đạt được hiệu quả phân tách tốt nhất trong thời gian ngắn nhất có thể

TH C HI N :NGÔ Đ TH ÁNH NGUY T Ự Ệ Ỗ Ị Ệ

NGUY N TH Y N NHI Ễ Ị Ế Page 9

1.1.ĐIỆN DI ĐẲNG ĐIỆN

1.2 ĐIỂM ĐẲNG ĐIỆN

TH C HI N :NGÔ Đ TH ÁNH NGUY T Ự Ệ Ỗ Ị Ệ

NGUY N TH Y N NHI Ễ Ị Ế Page 11

1.Khái niệm :

- Điện di giấy là một phương pháp điện di thường được sử dụng cho analysis

và độ phân giải của các phân tử nhỏ Phương pháp này không được sử dụng để giải

quyết các đại phân tử (ví dụ, ủng hộ teins) bởi vì sự hấp thụ và sức căng bề mặt kết

hợp với điện giấy thường xuyên thay đổi hoặc làm biến tính các đại phân tử, gây ra

nghèo resolution

- Giấy lọc chỉ làm nhiệm vụ giá mang để giữ dung dịch đệm là môi trường để các ion dịch chuyển

- Các vệt trên giấy lọc có thể được phát hiện bằng màu sắc trong ánh sáng thường, trong ánh sáng tử ngoại hay dùng phản ứng nihydrin

1.3.SƠ ĐỒ ĐIỆN DI GIẤY

1.4.ĐIỆN DI GIẤY

2.Phân loại :

- Hai phương pháp khác nhau được sử dụng thường xuyên để cận

mẫu lớp với giấy điện di

3 u đi m: Ư ể

+ Chứa ít nhóm mang điện tích

+ Luôn có sẵn

+Dễ cầm thao tác, không cần xử lý

TH C HI N :NGÔ Đ TH ÁNH NGUY T Ự Ệ Ỗ Ị Ệ

NGUY N TH Y N NHI Ễ Ị Ế Page 13

+ Độ nhạy thấp.

+ Tính lặp lại thấp

+ Không kiểm soát được kích thước các lỗ rỗng

+ Tốn thời gian

CHƯƠNG 4: SO SÁNH GIỮA PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI GIẤY VÀ

ĐIỆN DI ĐẲNG ĐIỆN

1.Điểm giống nhau :

- Dựa vào tính chất lưỡng tính của các axit amin khi ở môi trường có pH khác pI (pH đẳng điện)

- Dưới tác dụng của điện trường các axit amin mang điện tích ngược dấu nhau sẽ di chuyển theo hai hướng ngược chiều nhau.Tức là:

 Các axit amin tích điện dương sẽ chạy về phía cực âm

 Các axit amin tích điện âm sẽ chạy về phía cực dương

- Do khả năng tích điện không giống nhau giữa các axit amin nên tốc độ di chuyển của các axit amin không giống nhau trong điện trường

-> Các phân tử tách rời nhau

- Tác nhân: Hai cực được nối với dòng điện một chiều

- Cấu tạo thiết bị gồm 2 pha: Pha tĩnh và pha động

2.Điểm khác nhau:

- Trong điện di giấy,điện thế áp dụng chỉ trong khoảng từ 15-40 V/cm để tránh sự tăng nhiệt quá mức làm khô dung dịch đệm trên bản điện di Còn trong điện di đẳng điện, điện thế áp dụng thường vào khoảng 5-30kV ( có thể lên tới 800V/cm)

- Mảnh giấy trong điện di giấy được giữ ẩm với bộ giảm xung để kiểu nó bằng điện truyền dẫn, giới hạn được xài thâm vào dung dịch đệm chứa đựng điện cực qua đó điện áp được áp dụng Còn trong điện di đẳng điện hiện tượng này là do dòng điện thẩm sinh ra trong dung dịch đệm, dịch chuyển về phía cathod với tốc độ có thể tới 2mm/s và phụ thuộc vào pH, độ nhớt của môi trường … thường lớn hơn tốc độ dịch chuyển của các ion trong điện trường

- Cấu tạo pha khác nhau

+ Đối với điện di giấy, pha tĩnh là giấy,pha động là

+ Đối với điện di đẳng, pha tĩnh là

TH C HI N :NGÔ Đ TH ÁNH NGUY T Ự Ệ Ỗ Ị Ệ

NGUY N TH Y N NHI Ễ Ị Ế Page 15

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

- Khi phân tích acid amin bằng phương pháp điện di giấy thì sẽ thuận lợi về các thao tác,dễ sữ lí mẫu,dễ tìm vì giấy luôn có sẵn bên cạnh đó còn chứa các nhóm mang điện.Tuy nhiên phương pháp này có nhiều nhược điểm hó khắc phục được như là độ nhạy thấp,tính lặp lại thấp, không kiểm soát được kích thước các lỗ rỗng làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích Phương pháp tốn nhiều thời gian Vì vậy phương pháp điện di giấy không được sử dụng nhiều hiện nay

- Còn khi sử dụng phương pháp điện di đẳng điện chúng ta có thể tái sử dụng,tốn lượng mẫu ít Diện tích tiếp xúc nhỏ nên tiêu thụ năng lượng tối thiểu,khả năng tách chất nhanh chỉ trong vài phút Và các detector có tốc độ nhạy cao vì vậy đầu dò detector cần phải cực nhạy để phát tín hiệu Nhưng giá thành thiết bị hơi cao

- Vì vậy khi phân tích acid amin bằng hai phương pháp trên ta nên chon phương pháp điện di đẳng điện sẽ tốt hơn,vì phương pháp này sẽ cho kết quả phân tích tối ưu hơn

TH C HI N :NGÔ Đ TH ÁNH NGUY T Ự Ệ Ỗ Ị Ệ

NGUY N TH Y N NHI Ễ Ị Ế Page 17