تعتبر طريقه الترحيل الكهربائي واحيانا تسمي الهجرة الكهربائية من اهم واكثر الطرق المختبرية استخداما في الكيمياء السريرية لغرض فصل الانواع المختلفة من بروتينات مصل الدم لمعرفة مستويات كل منها في مصل الدم من اجل التشخيص السريري الدقيق

الأساس العلمي Principle :

من المعروف ان البروتين الذائب يكون على هيئة ايون امفوتيري والذي يطلق عليه ايون زویتر Zwitter ion اي انه يكون ثنائي الشحنات الكهربائية عند وضعه في محلول متعادل ويحمل شحنه موجبه عند وضعه في وسط حامضي بينما يحمل شحنة سالبة عندما يوضع في وسط قاعدي وبناء على ذلك فان البروتين الذي يحمل شحنة احادية يمكن ترحيله كهربائيا اعتمادا على خاصية الانجذاب الكهربائي بين الشحنات المختلفة اي ان الشحنة الموجبة تتجه باتجاه القطب السالب وبالعكس .

في حالة البروتين الذي يكون ثنائي الشحنة لا يمكن ترحيله كهربائيا ولا يمكن استخدام الوسط الحامضي لكونه يؤدي الى تخثر البروتين وتحطيمه فلذلك فان عملية الترحيل الكهربائي تتم فقط باستخدام الوسط القاعدي أي يكون البروتين حاملا لشحنة كهربائية سالبة وعند ترحيله كهربائيا يتم الترحيل باتجاه القطب الموجب Anode

تتم عملية الترحيل الكهربائي لبروتينات مصل الدم باستخدام جهاز خاص يسمى بجهاز الترحيل الكهربائي ( Electrophoresis Instrument ) والذي يتكون من حوضين من البلاستيك يوضع في كل منهما المحلول الدارئ القاعدي والذي يعمل على توفير الوسط القاعدي ليجعل البروتين يحمل شحنة سالبة ويوصل احد الحوضين بالقطب الموجب (Anode ( لجهاز توفير الطاقة الكهربائية ذات التيار المستمر DC والذي يكون ذو مواصفات خاصة تسمح بتثبيت التيار الكهربائي الصادر منه عند فرق جهد وشدة تيار ثابتين بينما يوصل الحوض الآخر بالقطب السالب ( Cathode ) لذلك الجهاز .

وتتم عمليه الترحيل الكهربائي لبروتينات مصل الدم على وسط داعم خاص يسمي ( Supporting media ) والذي يصل بين الحوضين ويتم فصل البروتينات المختلفة على الوسط الداعم اعتمادا على حركتها باتجاه القطب الموجب والذي يعتمد على عدد الشحنات الكهربائية السالبة التي يحملها بالإضافة الى الوزن الجزيئي لكل بروتين ويكون الالبومين اول البروتينات التي تصل الى الانود وذلك لوجود العدد الأكبر من الشحنات السالبة على سطحه وصغر وزنه الجزيئي بينما الكاما كلوبيولين تكون حركتها قليلة جدا باتجاه الانود لكبر وزنه الجزيئي وقلة الشحنات السالبة التي يحملها

العوامل المؤثرة على عملية الترحيل الكهربائي لبروتينات مصل الدم :

1- عدد الشحنات الكهربائية السالبة( التي يحملها البروتين )the amount of charge on protein surface

2- الوزن الجزيئي للبروتين ( Molecular weight of protein )

3- الأس الهيدروجيني للوسط الدارئ ( pH of buffer solution ) المستخدم

4- نوع الوسط الداعم ( Supporting media ) المستخدم في عملية الفصل

5- فرق الجهد الكهربائي (Electrical potential ) المستخدم ومن المهم والملاحظ اجراء عملية الفصل في درجة حرارة تتراوح بين ( 20-40 درجه مئوية ) حيث ان درجات الحرارة العالية تؤدي الى تلف البروتينات (Denaturation of protein )

أنواع الأوساط الداعمة (Type of Supporting media )

توجد انواع عديدة من الأوساط الداعمة التي تستخدم لفصل بروتينات الدم بطريقة الترحيل الكهربائي ومن اهمها

Starch - gel -1

Polyacrylamide - gel -2

Filter paper whatman No. 1 -3

Agar - gel -4

 Cellulose acetate paper -5

وتعتبر اوراق السيللوز اسيتيت ( cellulose acetate paper ) الاكثر استخداما في مختبرات الكيمياء السريرية الروتينية وذلك لرخص ثمنها واحتوائها على مسامات مناسبة تسمح بانتقال البروتينات ذات الاوزان الجزيئية الكبيرة خلالها مثل الانزيمات وكذلك الهيموجلوبين

المستويات الطبيعية Normal  values :

3.50-5.00 g%                        Albumin

      0.17 -0.33 g%           Alpha 1 globulin

                Alpha 2 globulin                   0.42 0.90 g%

       0.52- 1.05 g%              Beta globulin

                0.71-1.65 g% Gamma globulin

الأجهزة والمواد المستخدمة لإجراء الفحص :

1- جهاز الترحيل الكهربائي Electrophoresis instrument ))

2- جهاز الطرد المركزي ( Centrifuge ) لفصل مصل الدم

3-جهاز الماسح الضوئي ( Scanner )

4) وسط داعم مناسب ( Supporting media ) ويستخدم في حالة الفحوصات الروتينية

- Cellulose acetate paper 5 X 12 cm او

Filter paper whatman No 1 4 X 22 cm -

5- محلول دارئ قاعدي (Basic buffer solution )

6- محلول مثبت ( Fixative ) لتثبيت كل بروتين في المنطقة التي تم ترحيله اليها على الوسط الداعم

7- صبغة خاصة لصبغ مناطق تواجد البروتينات المختلفة على الوسط الداعم بعد فصلها مثل

- Bromophenol blue عند استخدام ورق الترشيح وتمان كوسط داعم او

- Ponceau S in Trichloro acetic acid عند استخدام اوراق السيللوز استيت كوسط داعم

8- حامض الخليك ( Acetic acid ) للتخلص من الصبغة الزائدة