رسیدن به سیگنال EEG مطلوب به معنای حفظ ایمنی و اندازه گیری سیگنال موردنظر با بالاترین كیفیت و بدون از دست دادن اطلاعات است. در دستگاه EEG، الكترودهای ثبت كننده، قسمت الكترونیكی سیستم شامل عملكردهای: فیلتراسیون، تقویت كننده، تبدیل سیگنال، ذخیره سازی اطلاعات و نیز شرایط محیطی بر سیگنال تاثیرگذار هستند. هدف از این مقاله، ارائه تعدادی نكات با هدف دستیابی به سیگنال‌های EEG مطلوب است. از جمله می توان به انتخاب صحیح الكترودها و نحوه طراحی مدارهای الكترونیكی اولیه كه نقش مهمی را در بهبود عملكرد اندازه گیری ایفا می كنند، اشاره كرد. علاوه بر این، مواردی نیز در رابطه با كاهش نویز و بهینه سازی سیگنال مطرح می شود. 

نمایش ثبت شده پتانسیل های بیوالكتریكی كه بر اثر فعالیت های الكتریكی مغز ایجاد می شود، الكتروانسفالوگرام و به اختصار EEG نامیده می شود. ثبت سیگنال های EEG برای اولین بار توسط Hans Berger در سال 1929 انجام شد. از آن زمان به بعد توسعه  فناوری، سیستم هایی با طراحی پیچیده تر و دقت بالاتر را به ارمغان آورد كه پاسخگوی بسیاری از نیازهای كلینیكی و بالینی شد. این سیگنال ها، با  قرار گرفت الكترودها بر روی پوست سر به روشی غیر تهاجمی به دست می آمدند و دارای ولتاژی كمتر از 100 ولت با فركانس 100 هرتز بودند. اندازه گیری EEG به دلیل دامنه ی كم ناشی از وضعیت جـمـجـمـه، از روش هایی چون: ECG، EMG، EOG و... مشكل تر است. در مواردی بهره‌مندی از سیستم های گران قیمت نیز نمی تواند كسب سیگنال های مناسب را تضمین كند. از این جهت پرداختن به عوامل اصلی از جمله انتخاب الكترود و كاهش نویز، با هدف دستیابی به سیگنال های EEG بهینه در طول جلسات ثبت و همچنین طراحی های جدید ضروری  است. 

الكترودهای  EEG
وجود میلیون ها نرون كه هر یك با شدت های متفاوتی تحریك می شوند، شكل موج‌های بسیار متنوعی را در سطح جمجمه ایجاد می كنند كه می توان آن ها را توسط الكترود پوستی دریافت و ثبت كرد. آن ها معمولا به دو صورت قابل پلاریزه و غیر قابل پلاریزه است. انتخاب صحیح الكترود به اندازه آماده سازی پوست قبل از ثبت سیگنال، دارای اهمیت بوده و بر دقت و صحت اندازه گیری موثر است. 
الكترودهای پلاریزه تمایل به ایجاد ظرفیت های خازنی قابل توجهی دارند ، ولی این امر در انتقال سیگنال های زیستی اساسی، تداخل ایجاد می كند. این الكترودها مثل یك فیلتر فركانس پایین (فیلتر پایین گذر) رفتار می كنند. الكترودهای غیر قابل پلاریزه مانند كلرید نقره نیز برای كاربردهای عصبی-فیزیولوژیك معمول هستند. این الكترود های مركب، از فلز نقره هستند كه به صورت كلرید نقره  بر روی الكترود ها قرار دارد و به میزان زیادی اغتشاش حركتی ناشی از لایه دوگانه بار، بین الكترود و الكترولیت را حذف می‌كنند. كلرید نقره به سرعت اشباع شده و به تعادل می رسد، بنابراین نقره فلز خوبی در ساخت الكترودهای فلزی سطح پوست به شمار می آید. الكترودهای نقره - كلرید نقره، باید به كلر آغشته شوند. اما در روش ته نشینی كه در آن الكترودها از پودر ناشی از حرارت مواد فلزی در كوره ساخته می شوند، نیازی به كلر نیست. فلزات دیگری مانند طلا یا پلاتین نیز برای ساخت الكترود مورد استفاده قـــرار مـــی گـیــرنــد ولــی هــزیـنــه بــالایــی دارنــد. الـكـتـــرودهـــای EEG مـعـمـــولا از فـلـــز ســـاخـتــه مـی‌شوند و در قالب طرح های دیسك فلزی، سوزنی، میكروالكترودها و... ارائه می شوند. 

دیسك فلزی
ایــن الـكـتــرود دارای سیـم لیـد لحیـم شـده یـا جوش داده شده به سطح پشتی آن است و اغلب از یك دیسك نقره ای ساخته می شود كه ممكن است یك لایه ته نشین شده به روش الكترولیتی از كـلـریـد نـقـره روی سـطـح تـماس خود داشته بـاشـد. دیسك فلزی با ژل الكترولیت پوشانده می‌شود.

الكترود سوزنی  
 ‌به منظور كاهش امپدانس سطح مشترك و در نتیجه آرتیفكت یا اثر حركت، از سوزن های زیر پــوسـتــی كــوچــك بــرای نـفـوذ در سـر اسـتـفـاده مـی‌كننـد. الكترودهای سوزنی  شامل  سوزنی جامد، از جنس پلاتین   یا فولاد ضد زنگ است. این مواد در به حداقل رساندن ورود الكترود به واكنش های شیمیایی با عرق یا ژل،  نقش مهمی را ایفا می كنند. بدنه   آن با پوششی صیقلی عایق می شود و فقط نوك الكترود در معرض تماس با پوست قرار می گیرد. یك سیم لید نیز به انتهای دیگـر سـوزن وصـل مـی شـود و اتصـال، جهـت حفاظت در پوششی پلاستیكی جای می گیرد. این الكتردها به دلیل سفتی و اندازه ای كه دارند، برای كاشته شدن طولانی مدت مناسب نیستند. 

میكروالكترود
میكروالكترود ها، نوعی الكترود هستند كه از سوزن های جامد فلزی، میكروپیپت شیشه ای با مجرای پر شده از محلول الكترولیتی و... ساخته مـــی‌شـــونـــد. ایـــن الــكــتـــرودهـــا در مــطـــالــعــات الكتروفیزیولوژی سلول كاربرد دارند و نسبت به ابعاد سلول كوچك هستند تا  از آسیب جدی به آن جلوگیری كنند. 
علاوه بر موارد ذكر شده، بعضی از الكترودها برای كاربردهای خاصی استفاده می شوند. به عـنـوان مـثـال الـكـتـرودهـای EEG قـابـل كـاشت، جـهــت تـحــریـك مـغـز و كـنـتـرل عـمـلـكـردهـای حركتی و گویشی در بیماران مبتلا به صرع به كار می روند. در این نوع الكترودها، انتقال عفونت به عنوان خطری بزرگ باید در نظر گرفته شود. 
بــرای كــاهــش زمـان آمـاده سـازی پـوسـت و اندازه‌گیری دقیق سیگنال های زیستی، چندین رویـكـرد در سـاخـت الـكـتـرودهـا در نظر گرفته می‌شود. به عنوان مثال، در طراحی آرایه ای از الكتـرودهـای بسیـار نـازك كـه به طور ویژه برای نفوذ به عمق های مختلف طراحی شده‌اند، از نیترید استفاده می شود. این نوع الكترودها، دیگر نیازی به استفاده از ژل ندارند. در چند سال گذشته نیز پژوهش های مرتبط با طراحی الكترود فعال، طرفداران زیادی را به خود جلب كرده است. این الكترود، تقویت كننده كوچكی   است كه نیازی به مصرف الكترولیت ندارد. علاوه بر این، آماده سازی مناسب پوست نیز به شدت، نویز انتشاری را كاهش می دهد. كلاهك الكترودی HCGSN نیز شبكه ای هیدراتی شامل گیرنده هایی با سطوح هندسی  است كه نیازی به آماده سازی پوست نداشته و برای تمام سنیـن و انـواع مـو (بـه جـز محلـی از سر كه تراكم مو از قرارگیری صحیح الكترودها جلوگیری می كند) مناسب است. طراحی منحصر به فرد آن، محیط بسته ای را به وجود می آورد كه در واقع رابطی میان پوست و الكترودها به شمار می آید. این شبكه به طور كامل سر را می پوشاند و در نتیجه دریافت كامل اطلاعات مورد نیاز را امكان پذیر می سازد. البته برخی تحقیقات نشان می دهد كه الكترودهای قرار گرفته در قسمت تحتانی سر مانند گوش، قادر به دریافت كامل سیگنال های EEG نیستند. میدان های ولتاژ تولید شده  در مناطق خاصی از مغز مانند لب های گیجگاهی تحتانی، بهتر از نقاط دیگر توسط این الكترودها تشخیص داده می شوند. بازه  زمانی به كار رفته برای 32 كانال، 5 دقیقه و 256 كانال، 15 دقیقه گزارش شده است. 
نوعی دیگری از الكترودها، الكترود خشك است (شكل 3) كه نصب آن آسان بوده و بـرای ثبـت هـای طـولانـی مـدت، منـاسب است. این ویژگی ها در كاربردهایی چون نوروفیدبك وBCI  (رابطی بین مغز و سیستم) سودمند هستند. به منظور طراحی آن، 5/1‌‌میلی متر سیلیكون با ضخامت 8 میلی متر را به شكل صفحاتی لاستیك مانند برش می ‌دهند. سمت فعال الكترود، خازنی بوده و از طریق لایه ای از سیلیكون به فلزی شیلد شده، متصل می شود. امپدانس این الكترود در فركانس 100 هرتز و ظرفیت خازنی 2پیكوفاراد ، بیش از Meg20  است.
معمولا در كاربردهای زیرپوستی، از الكترودهای درون قشری به نام Utah استفاده می شود. این الكترودها شامل آرایشی از 100 میكروالكترود لاستیكی سیلیكونی نافذ است كه با هدف تحریك الكتریكی مركزی   یا ثبت فعالیت نرون های موجود در تك لایه‌ای مستقر در حدود 5/1 میلی متر پایین تر از قشر مغز، طراحی شده اند.

نویز
یكی دیگر از عوامل اصلی، وجود نویزهای الكتریكی در اندازه گیری ها است. در یك تعریف كلی، به هر نوسان و تغییر غیر عمدی كه بر روی سیگنال های مورد اندازه گیری ظاهر می‌شود، نویز گفته می‌شود. نویز در همه جا حضور دارد؛ هرجا كه سیگنالی اندازه‌‌گیری می شود، حتما نوعی نویز بر روی آن ایجاد می شود.  نویز توسط منابع نویز داخلی و خارجی به وجود می آید. نویزهای داخلی شامل: حرارتی(ناشی از المان های مقاومتی)، پرتابه(به علت انتشارات نیمه رساناها)، لرزشی(به خاطر پین های اتصالی) و پیاپی(بر اثر وجود ناخالصی در نیمه هادی ها) هستند. مهم ترین نویز خارجی نیز به دلیل تداخلات سیم برق ایجاد می شود كه در تجزیه و تحلیل طیفی صورت گرفته در فركانس 50 یا 60 هرتز امری بدیع به نظر می رسد. ‌در مدار های الكتریكی بیشتر با  نویر ولتاژ و جریان سر و كار داریم؛ این نویز ناشی از تغیرات گرمایی و تاثیر آن‌ها بر روی حامل‌های الكترونیكی است. ‌نتیجه تحقیقات نشان می دهد كه بهترین روش برای بهبود نسبت سیگنال به نویز، كاهش نویز است نه افزایش قدرت سیگنال.

ثبت EEG
در دستگاه EEG، بسته به كاربرد، از 256- 1 عدد الكترود روی پوست سر قرار می گیرد كه گاهی اوقات جهت استفاده آسان، آرایشی به شكل یك كلاه به آن ها داده می شود. به منظور ایجاد جریان یونی و كاهش امپدانس تماسی بین سطح الكترود و پوست، از ژل استفـاده مـی كننـد. نكتـه مهـم در انـدازه گیری های بیوپتانسیلی، حفظ ماهیت اصلی سیگنال زیستی است. برای این منظور تقویت كننده های خطی و كم اعوجاج كاربرد دارنـد. در غیـر ایـن صـورت مـراحل مربوط به پردازش سیگنال مانند: آشكارسازی، تشخیص الگو، استخراج ویژگی، طبقه بندی و... دچار نقصان می شود. در ثبت دقیق، امپدانس تماسی باید بین 1 تا 10 كیلو باشد. امپدانس كمتر از 1 كیلو نشان دهنده  وجود راهی میانبر بین الكترودها است. بیش از 10 كیلو نیز سبب ایجاد آرتیفكت می شود. برای رسیدن به سیگنال مطلوب، الكترودها نباید حركت داده شوند. در غیر این صورت سیگنال دچار نوساناتی شده و به شكل دراز و نوك تیز در می آید. همچنین مواردی چون: خشك شدن ژل، عرق و حركات فرد (پلك زدن، ضربان قلب، تنفس و...) بر عملكـرد انـدازه گیـری تـاثیـر منفـی دارنـد. بنـابـراین زمان ثبت به چند ساعت محدود می‌شود. ثبت طولانی مدت نیز (بیشتر از 2 ساعت) سبب ایجاد آرتیفكت می شود. از سوی دیگر زمان ثبت ناكافی، اطلاعات ناقص را به دنبال دارد. در ثبت های طولانی مدت  یا ثبت EEG در شرایط سیار، الزامات بیشتری جهت آسایش بیماران و عملكرد صحیح سیستم باید در نظر گرفته شوند. 

ملاحظات لازم در طراحی
فعالیت الكتروفیزیولوژیك، ناشی از منبعی بیوپتانسیلی است كه موجب گردش جریان در مایع خارج سلولی و دیگر رساناها می شود. مطابق شكل 4، رابط الكترود-بافت شامل المان های مقاومتی و خازنی است. میان الكترود فلزی و الكترولیت، یون ها به صورت صفحاتی موازی انباشته می شوند. در نتیجه، شكل گیری تبادلات یونی سبب ایجاد ولتاژی به نام پتانسیل نیم سلولی می شود. این تبادل در ولتاژ تاثیر دارد. در مواردی به علت وجود این پتانسیل، تقویت كننده بیوپتانسیلی باید تحمل عبور ولتاژی بیش از 300 میلی ولت را داشته باشد. البته این مقدار به جنس مواد به كار رفته در الكترود و الكترولیت بستگی دارد. 
یكی از مشكلات عمده در ثبت كننده های EEG وجود نویز در فركانس های 50 یا 60 هـرتز است. دامنه كم سیگنال های EEG ، سبب حساسیت بالای آن ها به نویزهای الكتریكی می شود. از این رو روش های كاهش نویز در طراحی مدارات الكترونیكی و بردهای مداری چاپی باید مدنظر قرار گیرند. برای این منظور، صافی های آنالوگ  یا دیجیتال به كار می روند. علاوه بر این، لازم است كه كارت های الكترونیكی و كابل های اتصالی نیز در جعبه ای فلزی قرار گیرند. دامنه ی نویزهای ایجاد شده باید كمتر از 2 ولت بـاشـد. تـداخل الكتریكی در سیستم های اندازه گیری بیوپتانسیل می تواند از طریق كوپلینگ و القای مغناطیسی داخل شود. راه حل كاهش میدان مغناطیسی، شیلدكردن منبـع سیگنـال، دور نگهـداشتن الكتروكاردیوگراف و لیدها از نواحی پتانسیل میدان مغناطیسی و كاهش سطح موثر سیم پیچی تك دور است كه این كار را می توان با پیچاندن سیم های لید به یكدیگر تا جایی كه امكان دارد در فـاصلـه بین الكتروكاردیوگراف و بیمار، انجام داد. شیلد كردن با قراردادن یك صفحه هادی زمین شده بین منبع میدان الكتریكی و سیستم اندازه گیری انجام می شود.
عــــوامـــل مـحـیـطـــی نـیـــز بـــر فـــرد و سـیـسـتـــم اندازه‌گیری تاثیر دارند. برای نمونه، یك لامپ فـلـورسـنـت در فـاصـلـه 1 تـا 2 متری از دستگاه، می‌تواند فركانس سیگنال اندازه گیری شده را حـــداكــثـــر تـــا چــنـــد كــیــلــوهــرتــز تـغـیـیــر داده و سیگنال‌های EEG را از شكل طبیعی خارج كند. در نتیجه، حاصل كار سیگنالی معیوب همراه با نــویــز اســت. اسـتـفــاده از تـقــویــت كـنـنــده هـای ابزاردقیق این مشكل را حل می كند. اگر سیستم EEG همراه با دستگاه هایی از جمله MRI مورد استفـاده قرار گیرد، لازم است كه برای كار در مـحـلــی بــا وجــود مـیــدان مـغـنــاطـیـســی شــدیـد، سـازگـاری داشـتـه باشد. علاوه بر این، در اتاق جراحی نیز نباید تحت تاثیر دستگاه هایی با نویز الكتریكی زیاد مانند كوتر قرار گیرد. همچنین عملكرد سیستم باید مستقل از نوسانات درجه حــرارت مـحـیــط بــاشــد. تـقــویــت كـنـنــده هــای بـیـوپـتـانـسـیلی می توانند به صورت DC  یا AC سـاخـتـه شـونـد. در سـیـسـتـم‌هـای انـدازه گـیـری بیوپتانسیلی، تنظیمات و قوانین مربوط به اتصال DC یا AC و فیلترینگ، جزء مراحل اولیه و بسیار مــهــــم در طـــراحـــی بـــه حـســـاب مـــی آیـنـــد. در تقویت‌كننده های   AC، رزولوشن بیش از 10 بیت كافی است در حالی كه در تقویت كننده‌های DC به علت تعداد كم بیت های موثر، حداقل 20 بیت برای مبدل آنالوگ به دیجیتال مورد نیاز است. در رزولوشن های بالا نیز استفاده از مبدل آنالوگ به دیـجـیـتـال بـا تـكـنـولـوژی سـیـگـمـا-دلـتـا پـیشنهاد می‌شود.
برای ثبت های بیوپتانسیل با كیفیت بالا، امپدانس ورودی تقویت كننده ای كه به الكترودها متصل می شود، باید خیلی بزرگتر از امپدانس منبعی باشد كه توسط مدار معادل نشان داده می شود. در غیر این صورت علاوه بر كاهش دامنه سیگنال، اعوجاج زیادی نیز در شكل موج داخل خواهد شد. این مقدار برای سیگنال های DC، بیشتر از g1  است. علاوه بر این، لازم است كه جریان تقویت كننده ورودی تا حد امكان كم، مثلا در حدود پیكوآمپر باشد. اگر منبع سیگنال زیستی توسط تقویت كننده ورودی بارگذاری شود، سیگنال دچار اعوجاج می شود. انتخاب صحیح باند فركانسی (حداقل 70-5/0 هرتز) نیز دررسیدن به سیگنال مطلوب مهم است. این جزء همچنین در دیجیتالی كردن و همچنین ذخیره داده ها    اهمیت دارد. سخت افزار و نرم افزار سیستم هم باید به خوبی با یكدیگر سازگار بوده و شرایط مساعدی را جهت استفاده آسان كاربر فرآهم آورند. 

حفظ ایمنی بیمار در طراحی
در طراحی الكترونیكی، تخلیه  الكترواستاتیكی (ESD) و دیفیبریلاسیون نیز باید مدنظر قرار گیرند. حفاظت بیمار در برابر موارد ذكر شده از اهمیت بسزایی برخوردار است. زمین كردن تجهیزات نباید با زمین كردن بیمار، كه هدفش كاهش نویز است، اشتباه گرفته شود. زمین تجهیزات برای منحرف كردن جریان های ناخواسته خطرآفرین از بیمار به كار می رود. از سه وسیله   زمین كننده (رسانای زمین كننده، لوله محافظ فلزی، لوله   آب)، رسانای زمین كننده بهترین انتخاب در تسهیلات مراقبت پزشكی  است. تقویت كننده های ابزار دقیق نیز برای كاهش سیگنال مد مشترك، باید  CMRR(نسبت حذف مد مشترك) بالایی داشته باشند. برخی مطالعات تحقیقاتی بازه   136-80 دسی بل را برای CMRR پیشنهـاد داده انـد. بـه منظـور تضعیف اثرات ناشی از ظرفیت خازنی نیز بررسی دقیق عملكرد باتری توصیه می شود. همچنین لازم است كه جریان نشتی كمتر از مقدار تعیین شده توسط 1-601 IEC یعنی كمتر از 10 آمپر باشد. در هنگام اتصال به منبع اصلی جریان نیز 50 آمپر مجاز شناخته شده است. قسمت های فلزی نیز باید به صفحه ای كه در زیر زمین قرار گرفته است، اتصال یابند. جنس این صفحه از فلز بوده و باعث كاهش نویز و در نتیجه افزایش SNR می شود. در برخی كاربردها، محل قرار گرفتن الكترود مرجع از اهمیت بیشتری برخوردار است. این الكترود، روی سر جای داده می شود. الكترود زمین هم بر روی یكی از دو گوش  یا هر دو قرار می گیرد.

بحث و نتیجه گیری
برای بهبود عملكرد سیستم های EEG،‌ نكات مهم و تاثیر گذاری وجود دارد كه از جمله آن ها: انتخاب صحیح الكترود بسته به كاربرد مدنظر، آماده سازی مناسب پوست و كاهش نویز به عنوان مسائلی با  اهمیت در ثبت سیگنال، مورد توجه قرار می گیرند. به منظور كاهش تداخلات الكترومغناطیسی نیز  قراردادن مدارات در جعبه ای فلزی و نیز محل ثبت عایق بندی شده جهت كاهش سیگنال مد مشترك توصیه می شود. همانگونه كه مطرح شد، حركات بیمار مانند پلك زدن یا حتی ضربان قلب نیز در نتایج حاصله تـاثیرگذار است. از آن جا كه جلوگیری از این حركات طبیعی دشوار و در مواردی غیرممكن  است، لازم است كه طراحان همگام بـــا پـیـشـــرفـــت تـكـنـــولـــوژی، بـــا بـــه كـــارگـیــری استـراتـژیهـایـی مـوثـر، كـارامـد و افزایش دقت دستگاه، تا حد امكان حساسیت آن را نسبت به چنین عكس العمل‌های طبیعی كاهش دهند

منابع
[1]A. B. Usakli and S. Gurkan, "Design of a novel efficient human-computer interface: an electrooculagram based virtual keyboard," Accepted in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, October 2009.
[2]G. Gargiulo, P. Bifulco, R. A. Calvo, M. Cesarelli, C. Jin, and A. van Schaik, "A mobile EEG system with dry electrodes," in Proceedings of IEEE-BIOCAS Biomedical Circuits and Systems Conference (BIOCAS '08), pp. 273-276, Baltimore, Md, USA, November 2008.
 [3]C. M. Sinclair, M. C. Gasper, and A. S. Blum, "Basic electronics in clinical neurophysiology," in The Clinical Neurophysiology Primer, A. S. Blum and S. B. Rutkove, Eds., pp. 3-18, Humana Press, Totowa, NJ, USA, 2007.
[4]A. B. Usakli and N. G. Gencer, "Performance tests of a novel electroencephalographic data-acquisition system," in Proceedings of the 5th IASTED International Conference on Biomedical Engineering (BioMED '07), pp. 253-257, Innsbruck, Austria, February 2007.

 [5 ]جـهـانـگـیـرپـور مـجتبی ، گلزان مجتبی ، پوریاقوتی محمد حسین ،"روشی تركیبی برای تصویربرداری از مغز"، ماهنامه  مهندسی پزشكی شماره 86 ، سال 8 ، خرداد/1387
 [6 ]بهبهانی سرور، رامشانی  زینب، كریمی مـریـدانـی مـحـمد، نقدی شادی، یاوری فاطمه، داداش‌زاده مـصـطـفــی، "مــزاحـمـی بـا نـام نـویـز"، ماهنامه  مهندسی پزشكی شماره 93 ، سال 8 ، دی/1387
 [ 7 ]جان وبستر، مترجمان: نجاریان سیامك ، قاسمی كیانی نازیلا ،"تجهیزات پزشكی طراحی و كــاربــرد"، تـهــران:جـهــاد دانشگـاهـی(دانشگـاه صنعتی امیركبیر)،1379


الكتروفورز

یکشنبه 14 تیر 1388 07:59 ق.ظ
طبقه بندی:مقالات تجهیزات پزشکی، 

مفاهیم پایه
الــكــتــــروفــــورز (Electrophoresis) از دو كــلـمـــه  Electro(الـكتریكی) و Phoresis به معنی حركت و انـتـقـال ذره تـشـكـیـل شـده اسـت و در كـل به معنی حركت ذرات در یك مایع تحت میدان الكتریكی  است.

فیزیولوژی
در آزمــایــش هــای بــالـیـنــی مـعـمــول تـشـخـیــص آنـزیـم‌هـای مـهـم مـوجـود در سـرم خـون از جـمـلـه فـاكتـورهـایـی اسـت كه اغلب مورد توجه قرار می گیرد . الكتروفورز تحت شرایط خاصی قادر است این آنزیم ها را به صورت كسرهایی نشان دهد كه مقـادیـر این كسرها بیانگر احتمال وجود صدمات مغزی ، انفاركتوس میوكارد ، انفاركتوس ریوی ، دیستروفی ماهیچه ای یا بیماری‌های كبدی هستند . 

چگونه كار می كند؟
الكتروفورز روشی است كه در آن نمونه هایی كه بار الكتریكی دارند، تحت تأثیر یك میدان الكتریكی از میان شبكه ای متخلخل حركت می كنند. سرعت حركت مولكول ها در این شرایط نه تنها تحت تاثیر بار الكتریكی است بلكه عواملی دیگری نظیر اندازه و شكـل مـولكـول نیـز در این امر دخیل هستند. به همین دلیل الكتروفورز روشی مناسب و كارآمد در جـداسـازی مـولكـول مـورد استفاده قرار می گیرد.  بــه طــور مـعـمــول بــرای الكتـروفـورز یـك مخلـوط مـولـكـولـی، لایـه نـازكـی از آن، بـر روی شـبـكـه ای متخلخل كه محلولی را درون خود محبوس كرده اسـت، قـرار داده مـی شـود. پس از برقراری میدان الكتریكی با اعمال اختلاف پتانسیل در دو سوی این شــبــكـــه، مـــولـكـــول هـــای مـــوجـــود در نـمـــونـــه بـــا سرعت‌های متفاوتی درون شبكه متخلخل شروع بـه حـركـت مـی كـنـند. این اختلاف سرعت مبنای جــــداســـازی در الــكــتـــروفـــورز اســـت. در پـــایـــان، مولكول‌های پروتئینی مختلف به صورت باندهایی مـجــزا در قـسـمــت هــای مـخـتـلــف شـبـكــه آشـكـار مـی‌شـونـد. شبكـه متخلخـل در ممـانعـت از انتشـار مولكول‌ها در اثر گرمای ایجاد شده به خاطر جریان الكتریكی نقش مهمی دارد. 
در اغلب دستگا ه های الكتروفورز، ژل مابین دو محفظه  بافری قرار می گیرد به طوری كه ژل تنها واسـطـه در عـبـور جـریـان الـكـتـریـسـیـتـه بین این دو محفظه باشد.

اجزای دستگاه
سـیـسـتم الكتروفورز از بخش های زیر تشكیل یافته است : 
محفظه ، منبع تغذیه الكتریكی ، محیط پشتیبان ، معرف شیمیایی ، گرمكن ( انكوباتور ) و غلظت سنج . 
مـحـفـظه الكتروفورز از دو سلول مجزا تشكیل یافته كه در یكی آند ( الكترود مثبت ) و در دیگری كـــاتـــد (الــكـتــرود مـنـفــی ) قــرار مــی گـیــرد. جـنــس الكتردهای به كار رفته معمولا گرافیت ( كربن ) یا پلاتین است . 

الكترو فورز پروتئین های ادرار
الــكــتـــروفـــورز پـــروتـئـیــن هــای ادرار در مــوارد بـیـمـاری‌هـای اتـوایـمـیـون، بـیـمـاری هـای كـبـدی و كلیوی، التهابات حاد و مزمن در خواست می شود.

روش انجام تست
برای انجام این تست ابتدا نمونه مورد نظر را  كه ادرار یا سرم، بنا به در خواست پزشك است  به دمای اتاق رسانده  و سپس مراحل انجام كار را به دقت دنبال می‌كنیم. مراحل به ترتیب زیر هستند:
1- كـاغذ استات سلولز كه به صورت ژل هایی هستند كه برای 8 نمونه اغلب كاربرد دارند در بافر مخصوص به مدت 10 دقیقه خیسانده می شود.
2- بعد از 10 دقیقه این كاغذ را از محلول در آورده و بین 2 كاغذ خشك كن آرام قرار داده می شود تا نــم‌گیـری مختصـری انجـام شـود ولـی كـاغـذ نبـایـد خشك شود.
3-در این مرحله نمونه  توسط اپلیكاتور خاصی كه به منظور نمونه گذاری استفاده می شود برروی كــاغــذ مـنـتـقـل مـی شـود. لازم اسـت كـه نمـونـه هـا 5/1‌سـانـتـیـمـتـر از لـبـه كاغذ و حداقل 1 سانتیمتر از كناره‌ها فاصله داشته باشند.
4-سپس ژل را برگردانده و از پشت داخل تانك الـكـتروفورز كه حاوی بافر مخصوص است قرار داده می شود به طوری كه نمونه در سمت كاتد باشد.
5- به وسیله 2 لام تمیز و كاغذ صافی پلی  برای ارتباط بهتر بافر با ژل تهیه می شود.
6-تانك را به منبع تغذیه متصل كرده و با تنظیم دسـتگاه روی ولتاژ مناسب ( 160 ولت) كه شدت جــریــانــی حــدود 6-4 آمـپــر را فـراهـم كـنـد جـریـان الكتریكی برقرار می شود. بعد از چند بار مصرف بافر جریان افزایش می یابد كه در این زمان بافر تانك باید تعویض  شده و از بافر تازه استفاده نمود.
7- بعد از طی زمانی حدود 20 دقیقه، دستگاه را خـامـوش كرده و مراحل رنگ آمیزی، رنگ بری، آب‌گیری وشفاف سازی انجام می شود.
8- در نهـایـت بـانـدهـا بـه وسیلـه اسكنر و برنامه مخصوص  خوانده  می شوند.

مزایای الكتروفورز
‌امكان جداسازی و تعیین پروتئین ها
قابلیت تفكیك زمانی و مكانی مراحل آنالیز 
سهولت و ارزانی نسبی 
غنـای اطـلاعـات نهفتـه در داده هـای بـدست آمده از الكتروفورز دو بعدی

منابع:
.mihanblog.com88]biochemistry1[
sotoon.net40.]azmayeshgah2[
]dezmed.com3[


نمایشگاه تجهیزات پزشکی مشهد

شرکت اکسیر رایانه صبا
( مرکز تخصصی خدمات وب ،
مقدم شما را در یازدهمین
نمایشگاه بین‌المللی تجهیزات پزشكی،
دندانپزشكی، آزمایشگاهی، دارویی،
بیمارستانی، بهداشتی، طب ورزشی
و صنعت سلامت گرامی می دارد.


نظرسنجی

  • آیا می دانید با هزینه ای ناچیز می توانید از رقبای خود پیش افتاده و فروشتان را بالا ببرید؟

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
ساخت وبلاگ در میهن بلاگ

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | ساخت وبلاگ صوتی صدالاگ | سوال و جواب و پاسخ | رسانه فروردین، تبلیغات اینترنتی، رپرتاژ، بنر، سئو | Buy Website Traffic