بولي أكريلاميد يعد الفصل الكهربائي للهلام (PAGE) تقنية مستخدمة على نطاق واسع في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية والكيمياء التحليلية لفصل وتحليل البروتينات والأحماض النووية والجزيئات الكبيرة الأخرى بناءً على حجمها وشحنتها. بولي أكريلاميد هو مصفوفة الهلام المستخدمة في هذه التقنية.

فيما يلي نظرة عامة على العملية:

1. تحضير الهلام: يتم تشكيل المواد الهلامية بولي أكريلاميد عن طريق بلمرة مونومرات الأكريلاميد والبيساكريلاميد. يوفر الأكريلاميد البنية الهلامية، بينما يعمل البيساكريلاميد كعامل تشابك. تحدد النسبة المئوية للبيساكريلاميد حجم مسام الجل، مما يؤثر على دقة الفصل لنطاقات الوزن الجزيئي المختلفة. عادةً ما يتم صب الجل في شكل رأسي أو أفقي.

2. تحميل العينة: يتم خلط العينات التي تحتوي على الجزيئات المراد فصلها مع عامل تغيير طبيعة (على سبيل المثال، كبريتات دوديسيل الصوديوم - SDS) وعامل اختزال (على سبيل المثال، β-ميركابتوإيثانول) لتفسد الجزيئات وتجعلها خطية. عادة ما يتم تسخين الخليط لزيادة تشويه البروتينات. تتم إضافة شحنة كهربائية إلى العينات لتسهيل الحركة أثناء الرحلان الكهربائي.

3. الرحلان الكهربائي: يتم غمر الجل في محلول منظم ووضعه بين قطبين كهربائيين. تهاجر الجزيئات سالبة الشحنة نحو القطب الموجب الشحنة (الأنود) عبر مصفوفة الهلام تحت تأثير المجال الكهربائي. يتم تحديد معدل الهجرة حسب حجم الجزيئات وشحنتها. تتحرك الجزيئات الصغيرة بشكل أسرع وتنتقل لمسافة أبعد، بينما تكون الجزيئات الأكبر أبطأ وتبقى أقرب إلى موضع التحميل.

4. التصور: بعد الترحيل الكهربائي، يتم تصور الجزيئات المنفصلة باستخدام طرق تلطيخ خاصة بنوع الجزيئات التي تم تحليلها. على سبيل المثال، يمكن تلوين البروتينات باستخدام صبغة Coomassie Brilliant Blue أو تلطيخ الفضة، في حين يمكن تصور الأحماض النووية باستخدام بروميد الإيثيديوم أو الأصباغ الفلورية. يتم بعد ذلك تصوير الهلام الملون أو مسحه ضوئيًا لتحليله.

5. التفسير: يتم تحليل النمط الناتج أو ملف تعريف النطاق على الجل لاستنتاج معلومات حول حجم وكمية ونقاء الجزيئات المنفصلة. عادةً ما يتم تضمين علامات الوزن الجزيئي ذات الأحجام المعروفة على الجل للمساعدة في تحديد الحجم التقريبي للجزيئات غير المعروفة.

بولي أكريلاميد يعتبر الفصل الكهربائي للهلام تقنية متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك تحليل البروتين وتسلسل الحمض النووي والاستنساخ الجزيئي ودراسة حركية الإنزيمات. فهو يسمح للباحثين بفصل وتصور الجزيئات الكبيرة بناءً على خصائصها الفريدة، مما يتيح فهمًا أفضل لبنيتها ووظيفتها.