La historia de la electroforesis para la separación molecular y el análisis químico comenzó con el trabajo de Arne Tiselius en 1931, mientras que en el siglo XXI continúan desarrollándose nuevos procesos de separación y técnicas de análisis químico basados en la electroforesis . Tiselius, con el apoyo de la Fundación Rockefeller , desarrolló el " aparato Tiselius " para electroforesis de límites móviles , que se describió en 1937 en el conocido artículo " Un nuevo aparato para el análisis electroforético de mezclas coloidales ". [1] El método se extendió lentamente hasta el advenimiento de la eficaciamétodos de electroforesis de zona en las décadas de 1940 y 1950, que utilizaban papel de filtro o geles como medio de soporte. En la década de 1960, los métodos de electroforesis en gel cada vez más sofisticados hicieron posible la separación de moléculas biológicas basándose en pequeñas diferencias físicas y químicas, lo que ayudó a impulsar el auge de la biología molecular . La electroforesis en gel y las técnicas relacionadas se convirtieron en la base de una amplia gama de métodos bioquímicos , como la toma de huellas dactilares de proteínas , la transferencia Southern , otros procedimientos de transferencia, la secuenciación del ADN y muchos más.
Electroforesis antes de Tiselius
Los primeros trabajos con el principio básico de la electroforesis datan de principios del siglo XIX, basados en las leyes de electrólisis de Faraday propuestas a fines del siglo XVIII y otras electroquímicas tempranas . Los experimentos de Johann Wilhelm Hittorf , Walther Nernst y Friedrich Kohlrausch para medir las propiedades y el comportamiento de pequeños iones que se mueven a través de soluciones acuosas bajo la influencia de un campo eléctrico llevaron a descripciones matemáticas generales de la electroquímica de las soluciones acuosas. Kohlrausch creó ecuaciones para concentraciones variables de partículas cargadas que se mueven a través de la solución, incluidos los límites en movimiento nítidos de las partículas migratorias. A principios del siglo XX, los electroquímicos habían descubierto que tales límites móviles de partículas cargadas podían crearse con tubos de vidrio en forma de U. [2]
August Toepler había desarrollado métodos de detección óptica de límites móviles en líquidos en la década de 1860; Toepler midió las schlieren ( sombras ) o ligeras variaciones en las propiedades ópticas que en soluciones no homogéneas. Este método combinado con los métodos teóricos y experimentales para crear y analizar límites móviles cargados formaría la base del método de electroforesis de límites móviles de Tiselius . [3]
Desarrollo y propagación del aparato de Tiselius.
El aparato diseñado por Arne Tiselius permitió una gama de nuevas aplicaciones de electroforesis en el análisis de mezclas químicas. Su desarrollo, financiado significativamente por la Fundación Rockefeller, fue una extensión de los primeros estudios de doctorado de Tiselius. Con más ayuda de la Fundación Rockefeller, se construyó el costoso aparato Tiselius en varios de los principales centros de investigación química.
Elevación de la electroforesis de zona
A fines de la década de 1940, los nuevos métodos de electroforesis estaban comenzando a abordar algunas de las deficiencias de la electroforesis de límite móvil del aparato Tiselius, que no era capaz de separar por completo compuestos electroforéticamente similares. En lugar de moléculas cargadas que se mueven libremente a través de las soluciones, los nuevos métodos utilizaron matrices sólidas o de gel para separar los compuestos en bandas (zonas) discretas y estables; en 1950 Tiselius denominó a estos métodos " electroforesis de zona ".
La electroforesis de zona encontró una aplicación generalizada en bioquímica después de que Oliver Smithies introdujera el gel de almidón como sustrato electroforético en 1955. El gel de almidón (y más tarde la poliacrilamida y otros geles) permitió la separación eficiente de proteínas, lo que hizo posible con tecnología relativamente simple analizar mezclas de proteínas complejas y Identificar diferencias mínimas en proteínas relacionadas.
Aplicación generalizada
Desde la década de 1950, los métodos de electroforesis han diversificado considerablemente, y los nuevos métodos y aplicaciones aún están siendo desarrollado como electroforesis de afinidad , electroforesis capilar , electrotransferencia , ensayo de cambio de movilidad electroforética , isotacoforesis , electroforesis en gel de campo pulsado , y electroforesis preparativa .
Ver también
Notas
Referencias
- Vesterberg, Olof (1989). "Historia de los métodos electroforéticos", Revista de cromatografía , volumen 480, págs. 3-19.