Mathematical Theory of Electrophoresis

توسعه زیست شناسی مولکولی معاصر با گرایش فزاینده آن به مطالعه عمیق مکانیسم های فرآیندهای بیولوژیکی، ساختار، عملکرد و شناسایی بیوپلیمرها مستلزم استفاده از روش های فیزیکوشیمیایی دقیق است. الکتروفورز جایگاهی کلیدی در میان این روش‌ها دارد. طیف گسترده ای از پدیده ها تحت عنوان الکتروفورز در ادبیات در حال حاضر قرار دارند. یکی از ویژگی های مشترک همه این پدیده ها، انتقال توسط میدان الکتریکی ماده ای است که ذرات آن در نتیجه برهمکنش با محلول، بار خالص می گیرند. مهم ترین مکانیسم برای تولید بار، تفکیک ماده به یون در محلول و پیوند لایه های الکتریکی دوتایی با بارهای جبران نشده بر روی ذرات محیط پراکنده در مایع است. همانطور که برای مسئله جداسازی، خالص سازی و تجزیه و تحلیل سلول ها، اندامک های سلولی و پلیمرهای زیستی اعمال می شود، طبقه بندی گسترده ای از روش های الکتروفورتیک در درجه اول بر اساس ویژگی های روش شناختی فرآیند، انواع محیط های حمایت کننده و غیره وجود دارد. ادبیات استفاده از این روش ها را برای بررسی سیستم های مختلف توصیف می کند. تعدادی از مقالات ماهیت نظری دارند. بنابراین، نظریه میکروسکوپی با در نظر گرفتن الکتروفورز در چارچوب پدیده های الکتروکینتیک بر اساس مفهوم لایه دوگانه الکتریکی، کاملاً توسعه یافته است [13].

The development of contemporary molecular biology with its growing tendency toward in-depth study of the mechanisms of biological processes, structure, function, and identification of biopolymers requires application of accurate physicochemical methods. Electrophoresis occupies a key position among such methods. A wide range of phenomena fall un­ der the designation of electrophoresis in the literature at the present time. One common characteristic of all such phenomena is transport by an elec­ tric field of a substance whose particles take on a net charge as a result of interaction with the solution. The most important mechanisms for charge generation are dissociation of the substance into ions in solution and for­ mation of electrical double layers with uncompensated charges on particles of dispersed medium in the liquid. As applied to the problem of separation, purification, and analysis of cells, cell organelles, and biopolymers, there is a broad classification of electrophoretic methods primarily according to the methodological charac­ teristics of the process, the types of supporting media, etc. An extensive literature describes the use of these methods for the investigation of differ­ ent systems. A number of papers are theoretical in nature. Thus, the mi­ croscopic theory has been developed rather completely [13] by considering electrophoresis within the framework of electrokinetic phenomena based on the concept of the electrical double layer.