Elettroforesi su gel di agarosio e differenze con l’acetato di cellulosa o capillare
L’elettroforesi proteica è una tecnica ampiamente utilizzata per separare e analizzare molecole biologiche cariche, come acidi nucleici, proteine e peptidi, in base alla loro dimensione e carica elettrica.
Per effettuare l’elettroforesi si possono utilizzare differenti matrici, tra cui il gel di agarosio e la membrana di acetato di cellulosa, che hanno la funzione di ridurre la diffusione delle particelle e di direzionarle verso una zona ben precisa.
Questa procedura permette di scomporre le molecole, per andare a studiarne la struttura e rilevare alterazioni specifiche che possono essere indicatori di determinate patologie.
Elettroforesi proteica
Nei centri analisi e nei laboratori, l’elettroforesi viene utilizzata per separare, identificare e valutare le proteine e altre molecole biologiche, per poter individuare specifiche condizioni patologiche.
L’esame di elettroforesi può essere effettuato su campioni di siero sanguigno, urine o altri fluidi corporei e liquidi biologici (liquido cerebrospinale).
L’elettroforesi permette di dissociare le proteine totali per valutarne quantità e qualità. Da questa divisione si ottengono 6 frazioni proteiche:
- Albumina
- α1-globuline
- α2-globuline
- β1-globuline
- β2-globuline
- γ-globuline
L’alterazione del livello di queste proteine può essere segnale di malattie specifiche.
Elettroforesi capillare, su gel di agarosio o acetato di cellulosa
Questa tecnica di separazione, basata sulla migrazione di molecole cariche sotto l’azione di un campo elettrico, può avere diverse varianti, a seconda del supporto utilizzato.
Elettroforesi in gel di agarosio
Il gel in agarosio viene utilizzato per questo processo per la sua struttura porosa che gli permette di fungere da setaccio per la separazione delle molecole. L’agarosio, avendo pori di grandi dimensioni, viene utilizzato per separare proteine con raggio maggiore di 5-10 nm, come i grandi complessi proteici.
Le molecole hanno forma e dimensioni variabili e, di conseguenza, migrano a velocità differenti: le più piccole sono le più veloci a separarsi, mentre quelle più grandi necessitano di tempi più dilatati.
Per visualizzare il risultato dell’elettroforesi su gel d’agarosio si deve utilizzare un colorante per individuare la posizione finale.
Elettroforesi capillare
L’elettroforesi capillare sfrutta sottili capillari di silice per separare molecole in base alla loro carica, massa e interazioni con il solvente.
In questa procedura non si colorano i campioni, ma si sfrutta la diversa capacità delle proteine di assorbire la luce.
L’uso del capillare ha la capacità di disperdere efficacemente il calore prodotto dal campo elettrico, grazie a un grande rapporto superficie/volume. Questo permette l’applicazione di un campo elettrico più elevato rispetto alle altre tecniche elettroforetiche, aumentando di conseguenza la capacità di risoluzione e riducendo i tempi di analisi.
Elettroforesi su acetato di cellulosa
Questa tecnica utilizza strisce di acetato di cellulosa, immerse nel tampone. Il campione viene miscelato con un colorante e applicato sulla striscia di acetato di cellulosa.
Questo supporto viene quindi sottoposto a un campo elettrico per permettere alle molecole di migrare e separarsi a seconda della propria carica e dimensione.
La procedura permette di analizzare visivamente o con un densitometro la striscia, per quantificare e individuare le molecole separate.
Differenze e vantaggi sui differenti tipi di elettroforesi
L’elettroforesi capillare è una procedura versatile e molto diffusa per la sua automazione e la velocità di utilizzo.
L’elettroforesi in gel di agarosio, invece, nonostante sia altamente performante risulta ancora poco utilizzata a causa degli strumenti di analisi obsoleti presenti nel mercato. La procedura però è tra le più valide ed efficienti, anche se delicata. La striscia in agarosio, infatti, è costituita da un tracciato trasparente che non muta nel tempo, mantenendo l’opacità costante, permettendone la lettura anche in un secondo momento.
L’elettroforesi con strisce di acetato di cellulosa, in parte, risulta essere poco sicura: produrre questi supporti richiede l’uso di sostanze chimiche particolarmente tossiche per l’uomo. Inoltre, la lettura della striscia è complessa e deve avvenire velocemente: l’acetato, a contatto con l’aria, si secca e si opacizza.
Non solo: in questo tipo di elettroforesi l’uso del colorante ha un effetto corrosivo che danneggia tubi ed elettrovalvole a causa dell’acido tricloroacetico, mentre nel caso del gel di agarosio questo non avviene grazie alla presenza dell’acido citrico.
Futurlab è pronto a lanciare un nuovo strumento per l’elettroforesi in gel d’agarosio che punta a eliminare i limiti finora riscontrati.
Altre differenze sostanziali tra gel di agarosio e acetato di cellulosa
- Lavaggio e asciugatura: nello strumento con gel di agarosio, avvengono in modo automatico e pratico, senza rischio di contaminazione, cosa che non avviene nella seconda modalità.
- Presenza di termostatazione che garantisce un’ottima separazione tra le bande e controllo durante la fase di migrazione nel caso del gel di agarosio.
- La procedura con gel di agarosio permette l’elettroforesi a 6 frazioni, operazione non molto sicura con l’acetato di cellulosa.
FE26 - Strumento per l’elettroforesi in gel di agarosio
L’elettroforesi, in ambito umano, viene richiesta e utilizzata per diagnosticare e monitorare:
- malattie epatiche
- patologie renali
- disturbi immunologici
- infiammazioni croniche
- malattie nutrizionali
La separazione delle proteine sieriche tramite elettroforesi ha lo scopo di individuare alterazioni qualitative e/o quantitative delle proteine e, soprattutto, la ricerca di componenti monoclonali nel siero, per il monitoraggio di patologie maligne e/o immuni dei linfociti B (quali MGUS, mieloma multiplo…), e in minima parte per la diagnosi di stati infiammatori e altri scompensi proteici (disproteinemie, deficienze congenite di proteine).
Futurlab propone uno strumento all’avanguardia per l’elettroforesi in gel di agarosio.
Con FE26 – nuovo dispositivo per elettroforesi – tutte le analisi sono automatizzate, dal prelievo del campione fino alla lettura della migrazione e dal lavaggio all’asciugatura.
Con questo macchinario possono essere processati fino a 26 campioni per ogni ciclo di lavoro. I risultati sono altamente precisi e possono essere letti senza perdere ripetibilità e riproducibilità nel tempo.
FE26 è semplice da utilizzare grazie al software Gemini estremamente intuitivo.
Risultati più sicuri e precisi, produttività potenziata e procedure ottimizzate con la nuova attrezzatura Futurlab!