Microsoft PowerPoint Dien dong hoc Compatibility Mode CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC MỞ ĐẦU Các tế bào, các tổ chức của hệ thống sống là 1 hệ keo dị thể, bao gồm nhiều pha khác nhau Khái niệm dung dịc. C HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC C HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC C HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC C HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC
CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC MỞ ĐẦU Các tế bào, tổ chức hệ thống sống hệ keo dị thể, bao gồm nhiều pha khác Khái niệm: - dung dịch, dung mơi chất hịa tan - hệ dị thể, pha phân tán & môi trường phân tán Các tượng điện động học xuất khi: Đặt vào hệ điện trường không đổi pha hệ xuất chuyển động Khi pha hệ chuyển động học tạo nên điện hệ Thí nghiệm Reis 1908, Reis người phát thấy tượng điện động học nghiên cứu chuyển động hạt đất sét tác dụng dòng điện chiều + _ Chuyển động hạt đất sét mang điện âm Chuyển dịch nước I PHÂN LOẠI CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC Điện di Điện thẩm Điện chảy Điện lắng Các pha hệ dị thể chuyển động đặt vào hệ điện trường Bản thân chuyển động tương đối pha hệ dị thể tạo điện trường hệ Đặt lên hệ dị thể điện trường không đổi, pha hệ chuyển động Điện di Sự chuyển động hạt pha phân tán điện trường hướng tới điện cực trái dấu – tượng điện di Điện thẩm Hiện tượng chuyển động môi trường phân tán tác dụng điện trường tới điện cực dấu – điện thẩm Điện chảy Xuất chất lỏng chuyển động tác dụng áp suất thuỷ tĩnh qua mao quản, qua lỗ mà thành lỗ mang điện tích chuyển động mơi trường phân tán tạo nên điện hệ Đây tượng ngược với tượng điện thẩm P Điện lắng Xuất lớp lớp hệ dị thể trình lắng hạt pha phân tán tác dụng trọng lực P Các ion dương dễ bị hydrate hóa nên khó lắng Q trình lắng máu Tất tượng điện động dẫn đến việc hình thành điện pha phân tán môi trường phân tán điện động II BẢN CHẤT ĐIỆN THẾ ĐỘNG Nguồn gốc điện tích bề mặt Việc xuất điện động có liên quan tới tồn điện tích tự bề mặt pha phân tán Theo chế: Ion hố nhóm phân ly thường xảy bề mặt phân tử protein or phân tử hữu có mặt nhóm hydroxyl, cacboxyl, amin… Ion nghịch: ion rời bỏ hạt phân tán vào dung dịch Ion tạo thế: ion cố định bề mặt hạt phân tán, chúng xác định dấu điện tích bề mặt Hấp phụ ion lên bề mặt pha phân tán Xét phân tử protein: Do có mặt lúc nhóm acid nhóm kiềm, nên phân tử protein phân tử lưỡng cực NH2 NH3+ R R COO- COOH Trong dung dịch acid, phân tử protein giữ vai trò ion dương NH2 NH3+ + HCl R R + ClCOOH COOH Trong dung dịch kiềm, phân tử protein giữ vai trò ion âm, NH2 R COOH NH2 + NaOH R COO- + Na+ + H2O Kết trình ion hố nhóm –NH2 –COOH tạo loại ion: Ion tạo thế, nằm bề mặt pha phân tán Ion nghịch nằm môi trường phân tán >>> Xuất lớp điện kép, điện tích bị phân ly toàn hệ trung hoà điện Thay (2) vào (1), ta có: ξεE 6πη v= , suyraξ = v 6πη εE Cơng thức Smolukhovski Theo đó, biết tốc độ điện di v hạt (các thông số η, ε, E coi biết), tính ξ- điện Các phương pháp điện di Điện di dung dịch tự Vi điện di Điện di chất giá Điện di chất giá Dung dịch nghiên cứu làm ổn định giá Các giá ổn định tinh bột, thạch, gel, polyacrilamit … Điện di giấy: phổ biến có nhiều ứng dụng Nguyên lý điện di giấy giống với điện di dung dịch tự do: dung dịch nghiên cứu chấm giấy giá mang Các hạt mang điện chuyển động phía điện cực trái dấu + * - Nhuộm màu: Cố định nhuộm màu phẩm nhuộn thích hợp Định tính định lượng protein thơng qua vết protein giấy Ứng dụng: phân tích thành phần tách chiết protein, DNA… ĐIỆN THẾ - ĐIỆN ĐỘNG HỌC CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG SINH VẬT Nhờ vi điện di, tính chất điện hố học đặc trưng màng tế bào or bề mặt cấu trúc sinh vật khác nghiên cứu ξ- điện Ở số loại tế bào, giá trị điện động ổn định Tốc độ điện di tế bào hồng cầu nguyên vẹn thường đại lượng cố định điện động bề mặt hồng cầu xác định điện tích tự nhiên bề mặt, loại protein thường khơng có khả hấp phụ lên bề mặt hồng cầu Giá trị điện động hồng cầu loài thường có giá trị cố định VD: hồng cầu người da trắng, da vàng hay da đen giống nhau; giá trị loài khác lại khác ξ- điện hồng cầu lồi động vật có vú khác dung dịch đệm photphat pH=7,4 đẳng trương Đối tượng Thỏ Lợn Chuột nhắt Người Khỉ Mèo Chuột bạch Chó ξ-điện (mV) 12,5 14,2 16,3 17 17,8 18,6 21,1 ξ- điện thay đổi có thay đổi thành phần hố lý thân bề mặt tế bào Sự thay đổi giá trị điện động động vật thường dấu hiệu bệnh lý Ở số khác (vi sinh vật), ξ- điện thay đổi phụ thuộc vào tính chất hố lý mơi trường Điểm đẳng điện Phản ánh tính chất hố lý bề mặt tế bào Được xác định phương pháp vi điện di Điểm đẳng điện hồng cầu pH= 1,7 Khi bị tổn thương hay bị thay đổi thành phần hoá học hấp phụ loại protein điểm đẳng điện hồng cầu thay đổi Điện di mao quản – hệ thống giải trình tự CEQ 8000 Tách ADN cột mao quản phát huỳnh quang Gel tách mẫu Hệ mao quản, thành mao quản phủ hóa chất giúp gỉam thiểu bám dính ADN Hoạt động tự động từ việc bơm gel tới phân tích kết Ứng dụng: -Giải trình tự ADN -So sánh giải trình tự gen -Định lượng ADN… Điện di mao quản I Một vài ứng dụng phương pháp điện di điều trị Điều trị bệnh mồ tay Cần phải có máy chun biệt để điều trị tăng tiết mồ hôi Máy bao gồm: -Một hộp có khả điều chỉnh dịng điện ổn định -Hai chậu nhỏ vừa với bàn tay, bàn chân Ở đáy chậu đặt điện cực bảo vệ, giúp tránh tiếp xúc trực tiếp nước kim loại Hai điện cực đặt chậu nối với hộp phát dòng điện qua sợi dây dẫn Cường độ dòng điện điện di tùy thuộc vào: - Điện trở da: thay đổi tùy người, giới, tuổi tác, nghề nghiệp độ ẩm da - Khả chịu đựng người bệnh -Máy phát dịng diện khơng q 30mA -Cường độ dịng điện thích hợp, có hiệu điều trị tốt 20 mA Chống định điện di - Những người mang máy tạo nhịp tim - Phụ nữ mang thai & mang vòng tránh thai - Những người có mang dụng cụ chỉnh hình… Điện di ion vitamin C công nghệ Nhật, BS Harue Suzuki, Giám đốc Viện Thẩm mỹ Suzuki phối hợp với giáo sư Nobuhiko Miwa, Khoa Nghiên cứu Sinh học Đại học Hiroshima, Nhật Bản nghiên cứu thành công đưa vào áp dụng từ đầu năm 2002 Công nghệ sử dụng thiết bị chuyên dùng đặc biệt thẩm mỹ, với phương pháp “điện chuyển ion” (IONTOPHORESIS), dùng dòng điện đặc biệt “đẩy” Provitamin C (loại chuyên dùng đặc trị, theo dạng dung dịch ion hóa) sâu vào da với nồng độ cao nhằm điều trị thâm, nám da, làm giảm bớt nếp nhăn, giảm da nhờn, làm chậm q trình lão hóa da mặt… Điện di vitamin E Giảm lão hóa da tác dụng chống oxy hóa vitamin E II Ứng dụng điện di nghiên cứu vật liệu di truyền, xác định bệnh di truyền Nguyên tắc: - Giữa cá thể có khác biệt trình tự DNA Trong đó, có số điểm khác biệt liên quan đến biểu bệnh di truyền - Bằng cách xử lí thích hợp sử dụng phương pháp điện di ta xác định cá thể có mang gen bệnh hay khơng Xác định phả hệ • Bệnh hồng cầu hình lưỡi liềm biến đổi nuleotid mã ba thứ sáu • Sự biến đổi đồng thời làm điểm cắt enzym MstII • Thơng qua đoạn cắt thu ta biết kiểu gen cá thể phát gen gây bệnh (bất thường) III Ứng dụng điện di ADN khoa học hình Nguyên tắc: - Tất sợi DNA có đoạn chứa thông tin di truyền sinh vật gọi exon đoạn dường không chứa thông tin di truyền gọi intron Mặc dù intron vơ dụng chúng có chứa trình tự base lặp lại Những trình tự này, gọi Các trình tự lặp lại đa dạng số lượng (VNTRs), xuất chỗ với kích thước khoảng từ 20 đến 100 cặp base - DNA thu từ tế bào máu, tóc, da hay chứng di truyền khác mà tội phạm bỏ lại trường đem so sánh với mẫu VNTR từ DNA người bị tình nghi, từ xác định người phạm tội hay vơ can Các mơ hình VNTR hữu ích việc xác định thân phận nạn nhân trường hợp giết người, từ DNA chứng tìm thấy từ thể nạn nhân ... dòng điện chiều + _ Chuyển động hạt đất sét mang điện âm Chuyển dịch nước I PHÂN LOẠI CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC Điện di Điện thẩm Điện chảy Điện lắng Các pha hệ dị thể chuyển động đặt vào hệ điện. .. ĐIỆN THẾ - ĐIỆN ĐỘNG HỌC CỦA CÁC ĐỐI TƯỢNG SINH VẬT Nhờ vi điện di, tính chất điện hố học đặc trưng màng tế bào or bề mặt cấu trúc sinh vật khác nghiên cứu ξ- điện Ở số loại tế bào, giá trị điện. .. Tất tượng điện động dẫn đến việc hình thành điện pha phân tán môi trường phân tán điện động II BẢN CHẤT ĐIỆN THẾ ĐỘNG Nguồn gốc điện tích bề mặt Việc xuất điện động có liên quan tới tồn điện