Электрофорез два поля что это

Электрофорез – виды, эффективное лечение, противопоказания ( электрофорез для детей, на дому, с эуфиллином, с лидазой, карипазимом)

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Электрофорез, как медицинская процедура, также называется ионофорез, ионотерапия, ионогальванизация или гальваноионотерапия, причем все данные термины означают один и тот же процесс. Применительно к медицинской практике, электрофорез представляет собой метод электротерапии, который основан на эффектах постоянного тока и действии лекарственных препаратов, доставляемых при помощи того же тока. Доставка различных медицинских препаратов при помощи данного метода называется лекарственным электрофорезом. Сегодня в лечебной практике применяется несколько видов электрофореза, в которых используют различные электрические токи.

Для доставки лекарственных препаратов методом электрофореза используют следующие токи:
1. Постоянный (гальванический) ток.
2. Диадинамические токи.
3. Синусоидальные модулированные токи.
4. Флюктуирующие токи.
5. Выпрямленный ток.

В основе электрофореза лежит процесс электролитической диссоциации. Химическое вещество, являющееся лекарством, распадается на ионы в водном растворе. При пропускании электрического тока через раствор с медицинским препаратом ионы лекарства начинают перемещаться, проникают через кожу, слизистые оболочки, и попадают в организм человека.

Ионы лекарственного вещества проникают в ткани по большей части через потовые железы, но небольшой объем способен проходить и через сальные железы. Лекарственное вещество после проникновения в ткани через кожу равномерно распределяется в клетках и межклеточной жидкости. Электрофорез позволяет доставить лекарственный препарат в неглубокие слои кожи – эпидермис и дерму, откуда он способен всасываться в кровь и лимфу через микрососуды. Попав в кровоток и лимфоток, медицинский препарат доставляется ко всем органам и тканям, но максимальная концентрация сохраняется в области введения лекарства.

Количество лекарственного вещества, которое может всосаться в ткани из раствора при проведении процедуры электрофореза, зависит от множества факторов.

Основные факторы, влияющие на степень всасывания лекарства при доставке его электрофорезом:

• степень диссоциации;
• размер и заряд иона;
• свойства растворителя;
• концентрация вещества в растворе;
• плотность электрического тока;
• длительность процедуры;
• возраст человека;
• состояние кожных покровов;
• общее состояние организма.

Лекарственный препарат, доставленный в организм при помощи электрофореза, воздействует несколькими механизмами:
1. Рефлекторный механизм (ионные рефлексы).
2. Гуморальный (системный) механизм.
3. Местный механизм.

Рефлекторный компонент терапевтического действия лекарства формируется за счет опосредованных влияний. Гуморальный компонент оказывает системное воздействие за счет проникновения лекарственного вещества в кровоток и лимфоток, и влияния на многие органы и ткани. Местное действие электрофореза обусловлено высокой концентрацией лекарства в месте введения.

Электрофорез оказывает следующие терапевтические эффекты:

• противовоспалительный – анод;
• обезвоживающий (способствует выходу жидкости из тканей и сходу отеков) – анод;
• обезболивающий – анод;
• успокаивающий – анод;
• сосудорасширяющий – катод;
• расслабляющий (особенно в отношении мышц) – катод;
• нормализация обмена веществ, питания органов и тканей – катод;
• секреторный (выработка и выброс в кровь биологически активных веществ) – катод.

Преимущества электрофореза перед методами введения лекарства через
рот, внутривенно или внутримышечно

Сфера применения лекарственного электрофореза очень широка. Метод используется не только в качестве лечебной процедуры, но и профилактической. Заболевания нервной, дыхательной систем, хирургические, гинекологические, уха, глаз, носа и прочие, поддаются излечению при использовании комплексного лечения с включением в него процедуры электрофореза.
Основные показания к применению электрофореза:

• патология сердечно-сосудистой системы (растворы кальция);
• атеросклероз (растворы йода, новокаина);
• гипертония (растворы брома, кофеина, магнезии, калия, йода, новокаина);
• гипотония;
• рубцы, сформировавшиеся после хирургических вмешательств, травм или воспалений (растворы йода, лидазы, ронидазы);
• себорея;
• купероз;
• тяжи из соединительной ткани, в том числе спайки (растворы йода, лидазы, ронидазы);
• келоидные рубцы (растворы йода, лидазы, ронидазы);
• контрактура Дюпютриена (растворы йода, лидазы, ронидазы);
• ожоги (растворы йода, лидазы, ронидазы);
• патология суставов и костей – артриты, полиартриты, остеохондроз позвоночника, болезнь Бехтерева (растворы салицилатов);
• патология глаз;
• патология ЛОР-органов (тонзиллит, гайморит, отит и т.д.);
• хронические вялотекущие воспаления женских половых органов – эндоцервицит, эндометриоз, кольпит, эндометрит, эрозия шейки матки (растворы антибиотиков, например, тетрациклина);
• воспалительные заболевания мочеполовых органов – простатит, цистит, пиелонефрит и т.д.;
• хронический бронхит (растворы антибиотиков);
• патология нервной системы – невриты, радикулиты, плекситы, невралгии (новокаин);
• травмы спинного или головного мозга;
• нарушения сна;
• патология пищеварительной системы (гастрит, язва желудка и двенадцатиперстной кишки, холецистит, гепатит, колит);
• неврозы;
• мигрень;
• воспалительные заболевания полости рта и зубов — стоматиты.

При лечении ушибов, разрывов и растяжений связок, отеков, гнойных воспалений, болевого синдрома, язв трофического характера, лучше использовать растворы лекарственных препаратов, приготовленные на аптечном Димексиде, а не на дистиллированной воде.

Терапию электрофорезом применяют в составе комплексного лечения тяжелых патологий с длительным течением. Электрофорез нельзя рассматривать в качестве панацеи или изолированного метода, гарантирующего полное излечение от хронического патологического процесса. Данный метод необходимо использовать в сочетании с иными лечебными манипуляциями, в том числе приемом медикаментов.

Лекарственный электрофорез имеет различные дозировки, которые обусловлены длительность воздействия (от 10 минут до получаса) и плотностью тока (0,03—0,08 мА/см 2 ). Дети и пожилые люди должны получать электрофорез в более низкой дозе, которая на треть или четверть ниже, чем для взрослого человека. Обычный курс лечения составляет от 10 до 20 сеансов. Сеансы электрофореза проводятся ежедневно, или через день. После прохождения полного курса его можно повторить вновь при необходимости, но не ранее, чем через 2-3 месяца.

Суть техники лекарственного электрофореза заключается в нанесении медикаментозного препарата перпендикулярно направлению движения тока, то есть между электродом и кожей человека. В отечественной практике чаще всего применяют растворы лекарственных препаратов, а за рубежом предпочитают использовать те же медикаменты, но в форме геля.

На сегодняшний день имеется несколько разновидностей лекарственного электрофореза, которые обусловлены различными способами нанесения лекарства, и видом электрического тока. Рассмотрим основные методики лекарственного электрофореза.

Методика гальваническая
Чаще всего проводится электрофорез из растворов лекарственных препаратов, которыми смачивают специальные прокладки. Прокладки представляют собой марлю, сложенную в 2-4 слоя, или фильтровальную бумагу. Раствор лекарственного вещества в необходимом количестве и концентрации переносится на прокладку, которая располагается на теле. На лекарственную прокладку помещают защитную, причем размеры обеих прокладок должны быть одинаковыми. А на защитную прокладку устанавливают электрод аппарата для электрофореза. Второй электрод устанавливается на противоположной стороне тела, чтобы создать линию, вдоль которой будет двигаться лекарственное вещество.

Аппарат для электрофореза имеет два электрода – положительный (анод) и отрицательный (катод). Лекарственное вещество диссоциирует в растворе также на положительные ионы (катионы) и отрицательные (анионы). Если лекарство диссоциирует с образованием катионов, то его следует располагать на положительном электроде. В случае диссоциации лекарства на анионы, лекарственную прокладку помещают под отрицательным электродом. Таким образом, имеется универсальное правило расположения лекарственной прокладки: препарат и электрод должны иметь одинаковый заряд (+ или -).

Если лекарственный препарат диссоциирует с образованием катионов и анионов, то лекарственную прокладку допускается ставить под оба электрода одновременно.

Методика ванночковая
В данном случае в специальную емкость (ванночку) уже встроены электроды. Для проведения электрофореза в емкость просто наливается необходимый раствор лекарственного препарата, и человек погружает в жидкость нужную часть тела.

Методика полостная
В данном случае в полые органы (желудок, мочевой пузырь, прямая кишка, влагалище и т.д.) вводится раствор лекарственного препарата. Затем нужный электрод (катод или анод) также вводится в полость органа, а второй располагается на поверхности тела.

Методика внутритканевая
В данном случае лекарственный препарат вводят через рот (таблетки), внутривенно или внутримышечно, после чего располагают электроды на той части тела, где находится очаг патологического процесса. Особенно эффективен внутритканевой электрофорез при лечении заболеваний дыхательных путей (бронхиты, ларингиты, трахеобронхиты и т.д.).

Для проведения процедуры используются, в основном, растворы лекарственных препаратов. Растворы приготавливают ex tempore, то есть непосредственно перед использованием. Не допускается длительное хранение (более 7 суток) растворов лекарственных веществ для электрофореза. Различные лекарственные препараты вводятся в разных концентрациях, которые определяются многими факторами.
Концентрации растворов различных препаратов для электрофореза:

• Адреналин – 0,1%;
• Антипирин – 1-10%;
• Аскорбиновая кислота (витамин С) – 5-10%;
• Атропин – 0,1%;
• Биомицин – 0,5%;
• Бром – 1-10%;
• Тиамин (витамин В₁) – 2-5%;
• Лидаза (гиалуронидаза) – 0,5-1 г развести 100 мл 1% раствором новокаина;
• Гистамин – 0,01%;
• Дикаин – 2-4%;
• Димедрол – 0,25-0,5%;
• Йод – 1-10%;
• Кальций – 1-10%;
• Калий – 1-10%;
• Сульфотиофен – 1-10%;
• Кодеин – 0,1-0,5%;
• Кофеин – 1-10%;
• Литий – 1-10%;
• Сульфат магния (магнезия) – 1-2%;
• Никотиновая кислота (витамин РР) – 1-10%;
• Медь – 0,1%;
• Новокаин – 1г растворить в 100 мл 0,5% раствора соды;
• Папаверин – 0,1%;
• Пенициллин – 5000-10000 ЕД на 1 мл раствора;
• Платифиллин – 0,03%;
• Прозерин – 0,1%;
• Салициловая кислота – 1-10%
• Сера – 2-5%;
• Серебро 1-2%;
• Синтомицин – 0,3%;
• Стрептоцид – 0,8% (в качестве растворителя использовать 1% раствор соды);
• Уротропин – 2-10%;
• Фосфорная кислота – 2-5%;
• Хлор – 3-10%;
• Цинк – 0,1-2%;
• Эуфиллин – 2%;
• Эфедрин – 0,1%.

Растворы для электрофореза имеют невысокие концентрации, поэтому необходимо придерживаться следующих правил их приготовления:
1. На точных весах отмерить указанное количество грамм вещества (например, для 2% раствора берут 2 г вещества, для 0,8% раствора – 0,8 г).
2. Ссыпать мерку вещества в чистый мерный сосуд объемом не менее 100 мл.
3. Взять дистиллированную воду и медленно долить ее до метки «100 мл», ополоснув чашечку весов, на которой находилась мерка.
4. Перелить в другую емкость и перемешать до полного растворения вещества.

Лекарственный препараты, предназначенный для проведения электрофореза, должны отвечать следующим требованиям:
1. Чистые, без примесей.
2. Свежие, то есть раствор лекарственного препарата готовится непосредственно перед употреблением.
3. Для приготовления раствора использовать только чистую воду (дистиллированную).
4. Если лекарство нерастворимо в воде, то в качестве растворителя применяют очищенный спирт или Димексид (диметилсульфоксид).
5. Не допускается использование в качестве растворителя физиологического раствора.
6. Для приготовления растворов ферментов (лидаза) необходимо использовать в качестве растворителя буферы (фосфатный, гидрокарбонатный и т.д.).

Лекарственные препараты, вводящиеся с анода и катода, отражены в таблице:

Метод можно применять при наличии любого патологического состояния, при котором показано лечение электрофорезом. Прекрасный эффект достигается при лечении гипертонии, неврозов, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

Для проведения электрофореза применяют растворы следующих элементов:

• кальций;
• йод;
• бром;
• магний;
• новокаин;
• эуфиллин.

На область шеи и верхней части груди накладывают лекарственную прокладку размером 31х31 см (примерно 1000 см 2 ), которую пропитывают 50 мл теплого (38—39 o С) лекарственного раствора. В качестве защитной, сверху на лекарственную прокладку налагают слой мягкой ткани (фланель, бязь) таких же размеров. Второй электрод располагают в месте сочленения поясничных и крестцовых позвонков. Прокладка для второго электрода должна иметь размеры 20х20 см (примерно 400 см 2 ) и быть смочена теплой (38—39 o С) дистиллированной водой вместо лекарственного раствора. Сверху накладывается защитная прокладка из мягкой ткани.

Ионный воротник позволяет одновременно доставлять два иона с разными зарядами — например кальций с анода и бром с катода, создавая кальций-бромистый воротник, или новокаин с анода и йод с катода, получая новокаин-йодистый воротник.

Процедуру электрофореза по методу ионного воротника проводят по 6-10 минут при силе тока 4 мА, которые доводятся до 6 мА. В случае необходимости более глубокого проникновения лекарств в кожу разрешается увеличивать силу тока до 16 мА, и удлинять время процедуры до 20 минут.

Ионный воротник эффективен для лечения:

• черепно-мозговых травм;
• неврозов;
• гипертонической болезни;
• нарушений сна и т.д.

Для проведения электрофореза используют растворы ионов — например, кальция, брома, йода, магния и проч. Ионный пояс бывает верхним и нижним. Верхний ионный пояс накладывается на грудные и поясничные позвонки, а нижний – на поясничные и крестцовые.

Для верхнего и нижнего пояса берут лекарственную прокладку размером 15х75 см (примерно 1125 см 2 ), которую пропитывают 50 мл теплого раствора (38—39 o С) медицинского препарата. На лекарственную прокладку накладывают защитную таких же размеров, из мягкой ткани, и толщиной в 1 см. Вторую прокладку для верхнего пояса размером 15х20 см (примерно 320 см 2 ) смачивают теплой дистиллированной водой, и накладывают на переднюю поверхность бедра в области верхней части. Для нижнего пояса вторая прокладка имеет такие же размеры, как и для верхнего, но накладывается на заднюю поверхность бедра.

Процедура электрофореза продолжается 8-10 минут при силе тока 8-15 мА. В случае необходимости разрешается увеличивать длительность электрофореза максимально до 20 минут.

Ионный пояс эффективен при лечении воспалительных заболеваний женских половых органов, нарушениях сексуальной функции.

Для процедуры берется лекарственная прокладка размером 15х19 см (примерно 300 см 2 ), которая пропитывается необходимым лекарственным раствором, и налагается на межлопаточную область. В качестве второго электрода используют одновременно два, которые устанавливают на заднюю поверхность икр обеих ног с прокладками размером 12х13 см (примерно 150 см 2 ). Процедуру проводят на протяжении 20-30 минут при силе тока 10-30 мА.

Метод Вермеля особенно эффективен для терапии следующих заболеваний:

• гипертония;
• атеросклероз;
• кардиосклероз;
• невроз;
• мигрень и др.

В обе ноздри вводится ватный тампон, пропитанный лекарственным раствором. Второй электрод налагают на заднюю часть шеи с защитной прокладкой размером 8х10 см (примерно 80 см 2 ). Процедура длится 10-20 минут при силе тока 2 мА.

Назальный электрофорез эффективен для терапии сосудистых, воспалительных и травматических патологий головного мозга, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, нарушениях обмена веществ.

Лекарственная прокладка, пропитанная 0,5% раствором эуфиллина, налагается на шейные позвонки, а вторая прокладка, пропитанная 1% раствором папаверина, располагается на ребрах, справа от грудины. Процедура продолжается 15 минут при силе тока 1-2 мА.

Процедура электрофореза по Ратнеру применяется для лечения нарушений кровообращения в шейном отделе позвоночника, терапии детского церебрального паралича и т.д. Метод Ратнера широко используют для восстановления нормального функционирования органов после родовых травм у детей.

В емкость для электрофореза наливается свежий раствор лекарственного препарата, и человек опускает руки или ноги в ванночку. Процедура длится 20 минут при силе тока 30мА.

Ванночковый электрофорез эффективен при лечении:

• артритов;
• полиартритов;
• плекситов;
• полиневритов и других заболеваниях суставов и нервной системы.

Препарат Карипазим представляет собой вещество папаин, которое успешно применяется для лечения грыжи межпозвоночного диска. Для приготовления раствора Карипазима для проведения электрофореза следует содержимое флакона тщательно растворить в 5-10 мл физиологического раствора. В данный раствор Карипазима добавить 2-3 капли аптечного Димексида.

Лекарственную прокладку размером 10х15 см (примерно 150 см 2 ) пропитывают теплым (37-39 o С) раствором Карипазима, и накладывают на шейные позвонки. Вторую прокладку, пропитанную раствором эуфиллина, накладывают на плечи или поясницу. Имеется еще один вариант расположения прокладок для проведения электрофореза с Карипазимом. Прокладку, пропитанную Карипазимом — наложить на поясницу, а пропитанную эуфиллином — разместить на бедрах.

Электрофорез проводят в течение 10-20 минут при силе тока 10-15 мА. Один курс лечения составляет 15-20 сеансов. Для успешной терапии грыжи межпозвоночного диска рекомендуется пройти 2-3 курса с Карипазимом, перерыв между которыми составляет 1-2 месяца.

Детский и грудной возраст не являются абсолютными противопоказаниями для процедуры электрофореза. В отношении детей противопоказания определяются таковыми для лекарственного препарата, который будет использоваться в ходе лечебной процедуры.

Грудным детям в возрасте до 1 года процедуру электрофореза, как правило, назначают для лечения неврологических патологий (например, гипертонус мышц) или дисплазии тазобедренного сустава. Гипертонус мышц не дает ребенку держать головку, садиться, переворачиваться на животик, нормально ходить, вызывает кривошею и т.д. Электрофорез позволяет доставить лекарственный препарат в организм ребенка, не прибегая к приему достаточно высоких доз таблеток или внутривенных инъекций.

Дети переносят электрофорез по-разному: некоторые не предъявляют никаких жалоб, другие становятся нервными, раздражительными, или плачут на протяжении все процедуры. Решение о продолжении сеансов электрофореза должно приниматься с учетом возможной пользы и имеющихся рисков.

Дети старше 1 года не имеют ограничений для лечения электрофорезом, кроме обусловленных противопоказаниями для лекарственного препарата.

В период беременности применять процедуры электрофореза при отсутствии противопоказаний. Физиопроцедура позволяет улучшить кровообращение, расслабить мышцы, снизив тонус матки.

При беременности электрофорез проводить нельзя в случае наличия следующих симптомов:

• рвота;
• патология почек;
• патология системы свертывания с риском кровотечений;
• плохое состояние плода;
• эклампсия.

В гинекологической практике электрофорез применяется для лечения хронических воспалительных заболеваний (цервицит, эндометрит и т.д.). В этом случае высокой эффективностью обладает метод тканевого электрофореза с антибиотиками.

Для лечения эрозии шейки матки и эндометриоза метод электрофореза применяется как способ доставки лекарственных препаратов (йод, цинк, лидаза, амидопирин) непосредственно в ткани.

Процедуру можно проводить в домашних условиях при наличии хорошей подготовки, скрупулезного изучения методов установки электродов, приготовления растворов, вариантов дозирования и соблюдения техники безопасности. Также необходимо строго учитывать наличие противопоказаний, и не злоупотреблять «доступностью» электрофореза.

Оптимальный вариант применения метода в домашних условиях:
1. Приобрести аппарат и лекарственные препараты.
2. Получить пропись с дозировкой курса лечения у врача-физиотерапевта.
3. Пригласить медсестру на дом для проведения правильного сеанса физиотерапии.

На сегодняшний день имеется достаточное количество различных аппаратов для электрофореза, которые можно использовать в домашних условиях. Так, аппараты Поток, АГН-32, АГП-3, ГНИМ-1, Модель-717, Тонус являются источниками гальванического и диадинамических токов, а приборы Амплипульс-3Т, Амплипульс-4 генерируют синусоидальные модулированные токи.

Прекрасно подойдут для использования дома аппараты Элфор, МАГ-30, Поток, Солнышко, Элан, МИТ (ЭФ1, ЭФ2), Элэскулап.

Прибор для электрофореза WGD-10 работает с гелями.

Аппаратуру для проведения процедуры электрофореза лучше всего приобретать в специализированных магазинах «Медтехника». Сеть магазинов «Медтехника» работает непосредственно с производителями медицинской аппаратуры, поэтому риск купить некачественный прибор минимален.

Автор: Наседкина А.К. Специалист по проведению исследований медико-биологических проблем.

источник

Электрофорез — направленное перемещение частиц дисперсной фазы под действием приложенной разности потенциалов. Это явление наблюдается в седиментационно устойчивых дисперсных системах. При наложении на такую систему внешней разности потенциалов происходит разрыв ДЭС по плоскости скольжения, в результате чего частица получает заряд и перемещается к соответствующему электроду.

Приведенные выше уравнения Гельмгольца — Смолуховского справедливы для электрофореза, в частности для электрокинетического потенциала используется уравнение (4.9). Отличие состоит только в системе координат: в одном случае рассматривается скорость жидкости, в другом — скорость движения частиц, которую обычно определяют по смещению цветной границы.

Электрофорез наблюдают в U-образном сосуде (см. лабораторный практикум). В нижнюю часть сосуда наливают золь, сверху — контактную (боковую) жидкость, имеющую одинаковую (или немного большую) с золем электрическую проводимость. Наблюдают за изменением уровня золя в обоих коленах трубки и по скорости перемещения частиц дисперсной фазы определяют линейную скорость электрофореза Wq :

где S — путь, пройденный золем за время г (время электрофореза).

При электрофорезе отношение линейной скорости к напряженности

электрического поля называют электрофоретической подвижностью:

Напряженность электрического поля Е зависит от приложенной разности потенциалов на электродах U и расстояния между ними L:

Рассмотренные уравнения справедливы при допущениях: 1) частицы движутся в однородном электрическом поле; 2) частицы могут иметь любую форму и не проводят электрический ток; 3) толщина ДЭС много меньше размеров частиц золя.

Для расчета ^-потенциала частиц, находящихся в разбавленных водных растворах при 293 К, можно использовать простое соотношение:

в котором электрофоретическая подвижность и, выражена в(тогда

^-потенциал будет иметь размерность В).

Несовпадение экспериментальных и теоретических значений объясняется релаксационным эффектом и электрофоретическим торможением.

Релаксационный эффект проявляется в нарушении симметрии диффузионного слоя вокруг частицы при относительном перемещении фаз в противоположные стороны.

Электрофоретическое торможение обусловлено сопротивлением движению частицы обратным потоком противоионов, которые увлекают за собой жидкость. В некоторых случаях несовпадение можно учесть введением поправок, иногда этим несовпадением можно пренебречь.

Скорость электрофореза зависит нс только от приложенного напряжения, но и от радиуса частиц и других факторов. Это можно учесть введением в уравнение (4.8) поправочного коэффициента к:

Поправочный коэффициент определяется экспериментально в каждом отдельном случае электрофореза.

Для примера рассмотрим данные по электрофорезу в суспензиях глин Трошковского, Никольского и Слюдянского месторождений, микрофотографии которых приведены на рис. 1.1.

Электрокинетический потенциал определяли методом подвижной границы при электрофорезе и рассчитывали по уравнению:

где S — путь;

L — расстояние между электродами;

U — разность потенциалов между электродами;

г — преимущественный радиус частицы, определяемый обычно по максимуму на кривой распределения частиц но размерам;

/(к г) — поправочная функция, учитывающая эффекты электрофоретического торможения и релаксации (табл. 4.1);

к — параметр Дебая, равный обратной величине плотной части двойного электрического слоя, то есть к = 1/6.

источник

Что такое клинические исследования и зачем они нужны? Это исследования, в которых принимают участие люди (добровольцы) и в ходе которых учёные выясняют, является ли новый препарат, способ лечения или медицинский прибор более эффективным и безопасным для здоровья человека, чем уже существующие.

Главная цель клинического исследования — найти лучший способ профилактики, диагностики и лечения того или иного заболевания. Проводить клинические исследования необходимо, чтобы развивать медицину, повышать качество жизни людей и чтобы новое лечение стало доступным для каждого человека.

У каждого исследования бывает четыре этапа (фазы):

I фаза — исследователи впервые тестируют препарат или метод лечения с участием небольшой группы людей (20—80 человек). Цель этого этапа — узнать, насколько препарат или способ лечения безопасен, и выявить побочные эффекты. На этом этапе могут участвуют как здоровые люди, так и люди с подходящим заболеванием. Чтобы приступить к I фазе клинического исследования, учёные несколько лет проводили сотни других тестов, в том числе на безопасность, с участием лабораторных животных, чей обмен веществ максимально приближен к человеческому;

II фаза — исследователи назначают препарат или метод лечения большей группе людей (100—300 человек), чтобы определить его эффективность и продолжать изучать безопасность. На этом этапе участвуют люди с подходящим заболеванием;

III фаза — исследователи предоставляют препарат или метод лечения значительным группам людей (1000—3000 человек), чтобы подтвердить его эффективность, сравнить с золотым стандартом (или плацебо) и собрать дополнительную информацию, которая позволит его безопасно использовать. Иногда на этом этапе выявляют другие, редко возникающие побочные эффекты. Здесь также участвуют люди с подходящим заболеванием. Если III фаза проходит успешно, препарат регистрируют в Минздраве и врачи получают возможность назначать его;

IV фаза — исследователи продолжают отслеживать информацию о безопасности, эффективности, побочных эффектах и оптимальном использовании препарата после того, как его зарегистрировали и он стал доступен всем пациентам.

Считается, что наиболее точные результаты дает метод исследования, когда ни врач, ни участник не знают, какой препарат — новый или существующий — принимает пациент. Такое исследование называют «двойным слепым». Так делают, чтобы врачи интуитивно не влияли на распределение пациентов. Если о препарате не знает только участник, исследование называется «простым слепым».

Чтобы провести клиническое исследование (особенно это касается «слепого» исследования), врачи могут использовать такой приём, как рандомизация — случайное распределение участников исследования по группам (новый препарат и существующий или плацебо). Такой метод необходим, что минимизировать субъективность при распределении пациентов. Поэтому обычно эту процедуру проводят с помощью специальной компьютерной программы.

• бесплатный доступ к новым методам лечения прежде, чем они начнут широко применяться;
• качественный уход, который, как правило, значительно превосходит тот, что доступен в рутинной практике;
• участие в развитии медицины и поиске новых эффективных методов лечения, что может оказаться полезным не только для вас, но и для других пациентов, среди которых могут оказаться члены семьи;
• иногда врачи продолжают наблюдать и оказывать помощь и после окончания исследования.

• новый препарат или метод лечения не всегда лучше, чем уже существующий;
• даже если новый препарат или метод лечения эффективен для других участников, он может не подойти лично вам;
• новый препарат или метод лечения может иметь неожиданные побочные эффекты.

Главные отличия клинических исследований от некоторых других научных методов: добровольность и безопасность. Люди самостоятельно (в отличие от кроликов) решают вопрос об участии. Каждый потенциальный участник узнаёт о процессе клинического исследования во всех подробностях из информационного листка — документа, который описывает задачи, методологию, процедуры и другие детали исследования. Более того, в любой момент можно отказаться от участия в исследовании, вне зависимости от причин.

Обычно участники клинических исследований защищены лучше, чем обычные пациенты. Побочные эффекты могут проявиться и во время исследования, и во время стандартного лечения. Но в первом случае человек получает дополнительную страховку и, как правило, более качественные процедуры, чем в обычной практике.

Клинические исследования — это далеко не первые тестирования нового препарата или метода лечения. Перед ними идёт этап серьёзных доклинических, лабораторных испытаний. Средства, которые успешно его прошли, то есть показали высокую эффективность и безопасность, идут дальше — на проверку к людям. Но и это не всё.

Сначала компания должна пройти этическую экспертизу и получить разрешение Минздрава РФ на проведение клинических исследований. Комитет по этике — куда входят независимые эксперты — проверяет, соответствует ли протокол исследования этическим нормам, выясняет, достаточно ли защищены участники исследования, оценивает квалификацию врачей, которые будут его проводить. Во время самого исследования состояние здоровья пациентов тщательно контролируют врачи, и если оно ухудшится, человек прекратит своё участие, и ему окажут медицинскую помощь. Несмотря на важность исследований для развития медицины и поиска эффективных средств для лечения заболеваний, для врачей и организаторов состояние и безопасность пациентов — самое важное.

Потому что проверить его эффективность и безопасность по-другому, увы, нельзя. Моделирование и исследования на животных не дают полную информацию: например, препарат может влиять на животное и человека по-разному. Все использующиеся научные методы, доклинические испытания и клинические исследования направлены на то, чтобы выявить самый эффективный и самый безопасный препарат или метод. И почти все лекарства, которыми люди пользуются, особенно в течение последних 20 лет, прошли точно такие же клинические исследования.

Если человек страдает серьёзным, например, онкологическим, заболеванием, он может попасть в группу плацебо только если на момент исследования нет других, уже доказавших свою эффективность препаратов или методов лечения. При этом нет уверенности в том, что новый препарат окажется лучше и безопаснее плацебо.

Согласно Хельсинской декларации, организаторы исследований должны предпринять максимум усилий, чтобы избежать использования плацебо. Несмотря на то что сравнение нового препарата с плацебо считается одним из самых действенных и самых быстрых способов доказать эффективность первого, учёные прибегают к плацебо только в двух случаях, когда: нет другого стандартного препарата или метода лечения с уже доказанной эффективностью; есть научно обоснованные причины применения плацебо. При этом здоровье человека в обеих ситуациях не должно подвергаться риску. И перед стартом клинического исследования каждого участника проинформируют об использовании плацебо.

Обычно оплачивают участие в I фазе исследований — и только здоровым людям. Очевидно, что они не заинтересованы в новом препарате с точки зрения улучшения своего здоровья, поэтому деньги становятся для них неплохой мотивацией. Участие во II и III фазах клинического исследования не оплачивают — так делают, чтобы в этом случае деньги как раз не были мотивацией, чтобы человек смог трезво оценить всю возможную пользу и риски, связанные с участием в клиническом исследовании. Но иногда организаторы клинических исследований покрывают расходы на дорогу.

Если вы решили принять участие в исследовании, обсудите это со своим лечащим врачом. Он может рассказать, как правильно выбрать исследование и на что обратить внимание, или даже подскажет конкретное исследование.

Клинические исследования, одобренные на проведение, можно найти в реестре Минздрава РФ и на международном информационном ресурсе www.clinicaltrials.gov.

Обращайте внимание на международные многоцентровые исследования — это исследования, в ходе которых препарат тестируют не только в России, но и в других странах. Они проводятся в соответствии с международными стандартами и единым для всех протоколом.

После того как вы нашли подходящее клиническое исследование и связались с его организатором, прочитайте информационный листок и не стесняйтесь задавать вопросы. Например, вы можете спросить, какая цель у исследования, кто является спонсором исследования, какие лекарства или приборы будут задействованы, являются ли какие-либо процедуры болезненными, какие есть возможные риски и побочные эффекты, как это испытание повлияет на вашу повседневную жизнь, как долго будет длиться исследование, кто будет следить за вашим состоянием. По ходу общения вы поймёте, сможете ли довериться этим людям.

Если остались вопросы — спрашивайте в комментариях.

источник

Для подведения постоянного тока к пациенту используют электроды из металлических пластин (свинца, станиоля) или токопроводящей графитизированной ткани и гидрофильных матерчатых прокладок.

Последние имеют толщину 1-1,5 см и выступают за края металлической пластаны или токопроводящей ткани на 1,5-2 см.

Существуют другие виды электродов: стеклянные ванночки для глаз, полостные — в гинекологии, урологии. Гидрофильные прокладки предназначены для исключения возможности контакта продуктов электролиза (кислоты, щелочи) с кожей и изготавливаются из белой ткани (фланели, байки, бумазеи).

Нельзя пользоваться прокладками из шерстяной или окрашенной ткани. Гидрофильные прокладки сшивают из 5-6 слоев материн (для удобства прополаскивания в воде, кипячения и сушки), пришивают карман из одного слоя фланели, в который вкладывают свинцовую пластинку, соединенную с токонесущим проводом, металлическим зажимом или припаянную непосредственно к проводу.

В кабинете целесообразно иметь набор свинцовых пластин различной площади от 4 до 800-1200 см2 или такой же площади углеграфитовых. В последние годы выпускают одноразовые электроды. Используют электроды специальной формы (в виде полумаски для лица, «воротника» для верхней части спины и надплечий, двухлопастные, круглые на область глаз и др.).

Следует знать, что ионы свинца вредно действуют на организм, поэтому медицинские сестры, постоянно работающие в этом кабинете, должны получать пектин или мармелад. Свинцовые пластины периодически необходимо чистить наждачной бумагой и протирать спиртом для снятия налета окиси свинца, а также тщательно разглаживать металлическим валиком перед процедурой. Электроды фиксируют с помощью эластичных бинтов, мешочков с песком или тяжестью тела больного.

Перед процедурой медицинская сестра должна ознакомить больного с характером ощущений под электродами: равномерное покалывание и легкое жжение. При появлении неприятных болезненных ощущений или неравномерного жжения на определенном участке кожи больной, не двигаясь и не меняя положения, должен вызвать сестру. Не рекомендуется во время процедуры читать, разговаривать, спать. После процедуры необходим отдых в течение 20-30 мин.

Перед процедурой следует убедиться в отсутствии царапин, ссадин, мацерации, сыпи на коже. Гидрофильные матерчатые прокладки хорошо смачивают теплой водопроводной водой и располагают на коже пациента, свинцовая пластина с токонесущим проводом находится при этом в кармашке. Желательно под матерчатый электрод положить на кожу фильтровальную бумагу, чтобы предохранить прокладку от загрязнения.

Расположение электродов на теле больного определяется локализацией, остротой и характером патологического процесса. Различают поперечную, продольную и поперечно-диагональную методики. При поперечном расположении электроды помещают на противоположных поверхностях тела — один против другого (живот и спина, наружная и внутренняя поверхности коленного сустава и т. д.), что обеспечивает более глубокое воздействие. При продольной методике электроды лежат на одной поверхности тела: один — более проксимально, другой — дистально (продольно по позвоночнику, по ходу нерва, мышцы).

В этом случае оказывается влияние на более поверхностные ткани. Для поперечно-диагональной методики характерно расположение электродов на разных поверхностях тела, но один -в проксимальных его отделах, другой — в дистальных. При близком расположении расстояние между электродами должно быть не меньше половины их диаметра.

Методом электрофореза в организм чаще всего вводят лекарства-электролиты, диссоциирующие в растворах на ионы. Положительно заряженные ионы (+) вводят с положительного полюса (анода), отрицательно заряженные (-) — с отрицательного полюса (катода). При лекарственном электрофорезе можно использовать различные растворители, универсальным и лучшим из них является дистиллированная вода. При плохой растворимости лекарства в воде в качестве растворителя применяют димексид, который также оказывает и противовоспалительное действие.

Для электрофореза сложных органических соединений (белки, аминокислоты, сульфаниламиды) используют буферные растворы. Лекарственные вещества, например, лидаза или ронидаза, растворенные в кислом (ацетатном) буферном растворе с рН = 5,2, вводят с положительного полюса. Пропись его: ацетат (или цитрат) натрия И,4 г, ледяной уксусной кислоты 0,91 мл, дистиллированной воды 1000 мл, 64 единицы лидазы (0,1 г сухого вещества). 0,5-1 г ронидазы растворяют в 15 или 30 мл ацетатного буфера.

Для электрофореза трипсина и химотрипсина используют боратный буфер с рН = 8,0-9,0 (щелочная среда), который вводят с отрицательного полюса. Его состав: борной кислоты 6,2 г, калия хлорида 7,4 г, натрия (или калия) гидроксида 3 г, дистиллированной воды 500 мл. 10 мг трипсина или химотрипсина растворяют в 15-20 мл боратного буфера. Учитывая сложность приготовления указанных буферов, B.C. Улащик и Д.К. Данусевич (1975) предложили пользоваться дистиллированной водой, подкисляемой 5-10% раствором соляной кислоты до рН = 5,2 (для введения с анода) или подщелачиваемой 5-10% раствором едкой щелочи до рН = 8,0 (для введения с катода).

Приводим табл. 1, где указывается необходимое количество едкой щелочи или соляной кислоты в различных разведениях для подщелачивания и подкисления. Например: берем 10 мл 0,5 раствора глютаминовой кислоты и добавляем 0,16 мл едкой щелочи, получаем раствор с рН — 8,0 и вводим с отрицательного полюса. При добавлении соляной кислоты создается рН = 5,0.

Концентрация растворов лекарственных веществ, применяемых для электрофореза, колеблется чаще всего в пределах от 0,5 до 5,0%, так как доказано, что большие количества вводить не следует. Расход лекарства на каждые 100 см2 площади прокладки составляет ориентировочно от 10-15 до 30 мл раствора. Сильнодействующие средства (адреналин, атропин, платифиллин и др.) вводятся из растворов в концентрации 1:1000 или наносятся на прокладку в количестве, равном высшей разовой дозе.

Лекарственные вещества готовятся не более, чем на неделю, сильнодействующие — непосредственно перед введением. С целью экономии лекарственные препараты наносятся на фильтровальную бумагу, которую располагают на коже пациента, а сверху располагают матерчатую прокладку, смоченную теплой водой. Лекарственные вещества, используемые для электрофореза, приведены в табл. 2.

При электрофорезе одного лекарственного препарата его раствором смачивают одну гидрофильную прокладку соответствующей полярности. При одновременном введении двух веществ различной полярности («биполярный» электрофорез) ими смачивают обе прокладки (анод и катод). При необходимости введения двух лекарств одинаковой полярности используют две прокладки, соединенные сдвоенным проводом с одним полюсом тока. При этом одну прокладку смачивают одним, вторую — другим лекарством.

Для электрофореза антибиотиков и ферментов, чтобы избегать инактивации их продуктами электролиза, применяют специальные многослойные прокладки, в середине которых помещают 3-4 слоя фильтровальной бумаги, смоченной «предохранительным» раствором глюкозы (5%) или гликоколя (1%). Можно пользоваться и обычными гидрофильными прокладками, но толщина их должна составлять не менее 3 см.

После каждой процедуры необходимо тщательно промывать прокладки проточной водой из расчета 8-10 л на одну, для удаления из них лекарственных веществ. В «кухне» должно быть 2 раковины: одна для индифферентных прокладок, другая — для активных, т. е. смоченных лекарственным веществом. Для сильнодействующих препаратов целесообразнее иметь отдельные прокладки, на которых можно вышить название лекарства.

Промывать и кипятить прокладки, смоченные различными лекарственными веществами следует раздельно, чтобы избежать загрязнения их вредными для организма ионами. В конце рабочего дня гидрофильные прокладки кипятят, отжимают и оставляют в сушильном шкафу.

Введение лекарственных веществ на димексидс с помощью тока называется суперэлектрофорезом. Диметилсульфоксиду (ДМСО) присуща способность усиливать действие многих лекарств и повышать устойчивость организма к повреждающему действию низких температур и радиации. ДМСО обладает выраженным транспортирующим свойством. ДМСО считается биполярным, однако более выражен перенос в сторону катода.

Можно применять димсксид в виде аппликаций на кожу, так как при этом он обнаруживается в крови уже через 5 мин. Максимальная концентрация наблюдается через 4-6 час, удерживается препарат в организме не более 36-72 часов. Выраженное действие оказывают 70-90% растворы, однако они редко применяются из-за выраженной аллергической реакции. Чистый димсксид лучше применять в виде компрессов, а при электрофорезе использовать как растворитель.

Труднорастворимыс лекарственные вещества, приготовленные на ДМСО, проникают в большем количестве и на большую глубину (дерма и подкожножировая клетчатка). При этом они быстрее поступают в кровь, а их фармакологический эффект значительно возрастает.

Для электрофореза водорастворимых лекарств рекомендуется использовать 20-25% водные растворы димексида, а для трудно- и водонерастворимых препаратов — 30-50% водные растворы. Для приготовления последних лекарство сначала растворяют в концентрированном растворе ДМСО, а затем при постоянном взбалтывании добавляют до нужной концентрации дистиллированную воду.

Для электрофореза из среды ДМСО используют 5-10% раствор аспирина в 50% ДМСО, 5-10% раствор анальгина в 25% ДМСО, 1-2% раствор трипсина в 25% ДМСО, 32-64 ЕД лидазы в 25% растворе ДМСО, 2-5% раствор адебита в 25% ДМСО. Все перечисленные препараты вводятся биполярно. Димсксид у некоторых пациентов вызывает аллергическую реакцию, поэтому перед первой процедурой следует нанести на небольшой участок кожи 25% раствор препарата и посмотреть реакцию через 30-40 мин. Если на коже появилась отечность, краснота, зуд, то ДМСО применять не следует.

Порядок назначения. В назначении указывают название метода (гальванизация или электрофорез с обозначением концентрации раствора и полярности иона), место воздействия, применяемую методику (продольная, поперечная и др.), силу тока в миллиамперах, продолжительность в мин, последовательность (ежедневно или через день), число процедур на курс лечения.

Боголюбов В.М., Васильева М.Ф., Воробьев М.Г.

источник

Аппарат для электрофореза с помощью постоянного электрического тока вводит в организм пациента ионы лекарственных веществ. Это может уменьшать боль и воспаление, ускорять регенерацию тканей и рассасывать рубцы. Электрофорез используют для реабилитации пациента после болезни, операции или травмы.

Аппаратную физиотерапию, в частности, электрофорез, нужно использовать, как вспомогательное средство реабилитации. Для максимального восстановления функций организма пациенту нужна комплексная терапия, которую назначает врач: медикаменты, лечебная физкультура, физиотерапия.

Электрофорез позволяет эффективнее доставить медицинский препарат к очагу болезни. Лекарства при этом распадаются на разнозаряженные ионы и продвигаются к электродам противоположного полюса через органы и ткани. Процедура активирует иммунные, обменные и физико-химические процессы в организме.

С помощью электрофореза можно достичь таких терапевтических эффектов:

• Расширение кровеносных и лимфатических сосудов.

• Релаксация.

• Нормализация обмена веществ.

• Нормализация работы желез внутренней секреции.

• Стимуляция секреции биологически активных веществ.

• Выведение из организма лишней жидкости.

• Уменьшение интенсивности воспалительных процессов.

• Обезболивание.

Процедуру электрофореза проводят исключительно по назначению врача в специальных физиотерапевтических кабинетах. Для этого используют различные методики, которые зависят от наличия определенного заболевания и от необходимого результата. Их можно разделить на общие и местные, также они различаются по области воздействия электрического поля.

Во время каждой процедуры электрофореза используют 2 и более электродов, при этом могут быть задействованы несколько зон. Сила тока подбирается индивидуально, в зависимости от чувствительности человека. Важно, чтобы пациент чувствовал лишь легкое покалывание, а не дискомфорт, жжение. О своих ощущениях нужно обязательно сообщать сотруднику физкабинета.

Одна процедура длится 10-40 минут, всего больному назначают от 5 до 20 сеансов электрофореза. Их следует проводить ежедневно или через день.

Возможно проведение процедур электрофореза в домашних условиях. Это довольно удобно, учитывая частоту и количество назначаемых сеансов, а также то, что пациент может находиться дома. Аппарат для электрофореза можно приобрести в специализированном магазине.

Следует отметить, что такую возможность нужно предварительно обсудить с врачом. Он проконсультирует вас по необходимому расположению электродов и особенностях приготовления раствора лекарственного средства необходимой концентрации. Некоторые аптеки готовят растворы с нужной концентрацией по рецепту, поинтересуйтесь у врача есть ли такие у вас в городе.

Как и любой другой метод лечения, электрофорез может быть эффективным для конкретного пациента или нежелательным для него. Показаниям проведения электрофореза относятся:

• Воспалительные неврологические процессы.
• Неврастения, мигрени, неврозы.
• Органические заболевания центральной нервной системы.
• Ишемическая болезнь сердца.
• Атеросклероз сосудов.
• Гипертония.
• Гипотония.
• Воспалительные процессы в отоларингологии.
• Бронхит, бронхиальная астма, пневмония.
• Ожоги.
• Проблемы с функционированием суставов.
• Нарушение функции сальных желез.
• Расширение мелких сосудов, проявляется появлением сосудистых звездочек и сеточек.
• Рубцы от угрей.
• Остеоартроз, посттравматические поражения суставов.
• Болезни опорно-двигательного аппарата.
• Воспаление полости рта.
• Поражение слюнных желез.
• Болезни зубов, в частности флюороз.
• Эрозия шейки матки. Хронические воспаления в гинекологии.
• Гипертонус матки во время беременности.
• Недостаточное кровообращение в плаценте и матке во время беременности.
• Воспаление мочеполовой системы.
• Неврологические патологии у детей вследствие родовых травм.
• Дисплазия тазобедренного сустава у детей до 1 года.
• Ювенильный ревматоидный артрит.
• Поллинозом.
• ОРВИ.

• Наличие новообразований.

• Острая лихорадка.

• Гнойные воспалительные процессы.

• Индивидуальное неприятие организмом электрического тока или лекарственного вещества.

• Психологические отклонения.

• Нарушение чувствительности кожи.

• Тяжелое общее состояние пациента.

• Выраженная изменение кожного покрова в области проведения процедуры.

• Склонность к кровотечениям.

Электрофорезом целесообразно дополнять другими физиотерапевтическими процедурами и не забывать о медикаментозной терапии. Он помогает побороть многие болезни и является прекрасной профилактикой многих заболеваний.

источник

Электрофорез

2. Электрофорез с подвижной границей.

4. Изоэлектрическая фокусировка.

Белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, находясь в растворе несут определенный электрический заряд благодаря наличию групп, способных к электролитический диссоциации. Общий заряд данной частицы определяется, прежде всего, концентрацией Н + -ионов в среде. Под действием электрического тока заряженные частицы перемещаются к катоду или аноду в зависимости от знака их суммарного заряда. Такое явление носит название электрофореза. Скорость движения частиц (см/с) при напряженности электрического поля 1 В/см называется электрофоретической подвижностью.Она имеет размерность см 2 /с -1 ·в -1 .

Различия в подвижности частиц служат основой для разделения смесей веществ.

Если приложить к электропроводящему раствору равномерное электрическое поле (Е), то на частицу будет действовать сила ускорения:

где d– расстояние между электродами, q – заряд молекулы. Так как молекула перемещается не в вакууме, то на неё действует противоположно направленная сила трения, которая зависит от размеров, формы молекулы, вязкости среды и описывается уравнением Стокса:

где f– коэффициент трения, v – скорость движения молекулы. Для сферических частиц коэффициент трения равен 6πηr, где r – радиус частиц и η – коэффициент вязкости растворителя. В растворе силе ускорения противодействует сила трения, поэтому:

Е/d·q = 6πηrv, преобразуя выражение, получим:

Таким образом, скорость молекулы (v) пропорциональна напряженности электрического поля Е/d и заряду молекулы и обратно пропорциональна размеру молекулы и вязкости среды. Заряд и размер являются строго индивидуальными характеристиками молекулы. Следовательно, и путь, который пройдет та или иная молекула при электрофорезе за определенный интервал времени, тоже будет характерен для данной молекулы.

Существуют три основных типа электрофоретических систем – электрофорез с подвижной границей, зональный электрофорез и стационарный электрофорез.

Элекрофорез с подвижной границей

Электрофорез макромолекул, растворенных в буфере с соответствующим значением рН, проводится в V-образной кювете с прямоугольным поперечным сечением. Раствор макромолекул в буфере заливают в нижнюю часть кюветы, доливают оба конца трубки тем же буфером и монтируют в них электроды. Если вести электрофорез в щелочном буфере, то все белки заряжаются отрицательно и начинают перемещаться к аноду: скорость перемещения данного белка зависит от его рН, и от величины суммарного заряда при данном рН буфера. Как видим, в данном методе электрическое поле прикладывается к исходно разной границе между раствором молекул и буфером. Скорость миграции заряженных частиц определяется путем наблюдения за перемещением этой границы. Если раствор содержит гетерогенную смесь ионизированных макромолекул, то можно увидеть множество движущихся границ. Способы наблюдения за пограничными изменениями концентрации вещества основаны на измерении градиента показателя преломления, который пропорционален градиенту концентрации.

Сконструирование Филпонтом и Свенссоном астигматической фотокамеры со специальной оптической системой, называемой шлирен-оптикой, позволяет непосредственно регистрировать градиент показателя преломления вдоль кюветы.

Электрофорез по методу подвижной границы нашел широкое применение при исследовании белков. Этот метод в основном используется для определения подвижностей и изоэлектрических точек белков, т.к. количественно трудно оценить подвижности. Метод электрофореза с подвижной границей используется редко.

Зональный элекрофорез

В зональном электрофорезе пятно или тонкий слой раствора, нанесенного на полутвердый или гелеобразный материал, помещают в электрическое поле, в результате чего молекулы перемещаются по или через материал носитель. В первую очередь функцией носителя является предотвращение механических воздействий и конвекции, которая происходит в результате температурных или высокой плотности концентрированных растворов.

Однако, носитель может действовать в качестве молекулярного сита, приводя тем самым к хроматографическим эффектам, что может или улучшить разделение, или ухудшать его.

а) электрофорез на бумаге.

В качестве носителя здесь используется фильтровальная бумага, которая должна содержать 96% α-целлюлозы, нерастворимой в концентрированном растворе NaOH. Приборы для электрофореза состоят из двух электродных сосудов и устройства для поддержания полосок фильтровальной бумаги. В качестве электродов обычно применяются платиновые проволоки. Можно использовать и угольные электроды. Для предотвращения чрезмерного испарения всю систему помещают в закрытую камеру, что обеспечивает создание влажной атмосферы.

Перед анализом электрофоретическую бумагу погружают в буферный раствор, слегка промокают между чистыми листами промокательной бумаги, а затем помещают на подставку.

Пробу наносят либо капиллярной пипеткой с закрученным носиком, либо с помощью различных аппликаторов, обеспечивающих быстрое и равномерное нанесение исследуемого раствора.

После нанесения проб к кювете подключают напряжение. Для наблюдения за ходом электрофореза на бумагу наносят пятно определенного стандартного вещества. По окончании процедуры бумагу высушивают при 105-110°С. Макромолекулы затем можно обнаружить при помощи соответствующего метода окрашивания.

Б) электрофорез в ПААГ.

В качестве среды для электрофоретического разделения макромолекул наиболее широкое распространение получил ПААГ, обладающий рядом преимуществ. Среди них можно отметить химическую стабильность, инертность, прозрачность в широком диапазоне длин волн, возможность получения пор с заданной величиной, отсутствием адсорбции. С помощью ПААГ можно разделить вещества с молекулярной массой от 2500 до 2000000 дальтон.

Системы электрофореза в ПААГ можно разделить на две группы по применяемым буферным системам. К первой относятся системы вертикального и горизонтального электрофореза, в которых применяется один тип буфера в электродных камерах и геле. Ко второй группе относятся системы вертикального «диск-электрофореза»: в них используются разные виды буферов (2-3) и гели разной концентрации. Название данного метода происходит от английского слова discontinuty (прерывистый), обозначающего в данном контексте неоднородность электрофоретической среды. Для диск-электрофореза характерны скачкообразные изменения рН, концентрации геля и градиента напряжения.

Прибор для диск-электрофореза состоит из верхнего и нижнего резервуара для электродного буфера и вертикальной стеклянной трубки. Нижняя часть трубки заполняется разделяющим гелем с мелкими порами, которые действуют как молекулярное сито по отношению к изучаемым макромолекулам. Над разделяющим гелем находится концентрирующий гель, имеющий крупные поры и поэтому не обладающий свойствами молекулярного сита, а еще выше расположен стартовый гель, содержащий пробу и краситель, используемый в качестве свидетеля.

Принцип диск-электрофореза основан на эффекте подвижной границы Кольрауша, суть которого состоит в использовании двух разных буферов: в электродных камерах трис-глициновый буфер (рН 8,3) , а в концентрирующих(рН 6,7) и разделяющем гелях(рН 8.9) – трис-НСl. В электродном буфере рН на 1,5-2 единицы выше, чем в концентрирующем. Образец растворяется в том же буфере, который используется в концентрирующем геле. При рН 8,3 глицин находится в виде цвиттериона:

После включения тока все ионы (в том числе белки и краситель) начинают двигаться к аноду в следующей последовательности: Сl — > бромфеноловый синий > белки > глицинат.

Рис. 1. Прибор для диск-электрофореза.

Между ионами хлора и глицината образуется граница раздела. Так как оба эти иона принадлежат к одной и той же электрической системе, то в области глицинатных ионов напряжение, а следовательно, и их скорость, возрастают, а в области ионов хлора напряжение и скорость уменьшаются. Следовательно, замыкающие глицинатные ионы будут стремиться догнать ведущие ионы хлора, а зона белков и красителя, находящаяся между ними, будет сужаться (концентрироваться). Этот процесс происходит в концентрирующем (крупнопористом) геле.

Когда подвижная граница доходит до мелкопористого геля (рН 8,9), то, с одной стороны, подвижность глицинатных ионов возрастает, а с другой – на белки начинает действовать эффект молекулярного сита, и они отстают от подвижной границы. Таким образом, белки попадают в более щелочной трис-глициновый буфер, их отрицательный заряд возрастает, и они разделяются согласно своим индивидуальным характеристикам (заряду, форме молекул, молекулярному весу).

При проведении электрофореза гель полимеризуется непосредственно в стеклянной трубке, которую потом соединяют с сосудами с буфером. Образец суспендируют в концентрированном растворе сахарозы и наносят на поверхность геля в виде тонкого слоя с помощью пипетки. Электрофорез прекращают, когда зона красителя (подвижная граница) проходит 0,8-0,9 длины геля. Затем гель извлекают из трубки и окрашивают специальными красителями обнаружения зон. Каждую зону можно характеризовать по значениям их Rf или по площади пика после денсатометрирования. Диск-электрофоретический метод особенно часто используется для разделения белков.

источник