В даний час у багатьох лабораторіях використовуються апарати для високовольтного електрофорезу фірми Лабор (Угорщина).
Прилад типу Е-201 [27] змонтований на одній підставі розміром 965X465 мм і складається з стабілізованого випрямляча з плавним регулюванням напруги до 1500 В при максимальному струмі в 50 мА і електрофоретичної камери з охолоджувані водою блоком з оргскла розмірами 450X400 мм. Двосекційні електродні судини забезпечені електродами з платинового дроту. Прозора кришка камери розташована злегка похило, що забезпечує стікання крапель конденсату на стінках камери (рис. 104).
Рис. 104. Апарат для електрофорезу на папері Е-201.
Для запобігання випаровування з паперу її поверхню накривають другим охолоджуючим блоком, скляною пластиною або поліетиленовою плівкою. Істотно, щоб тиск на папір було скрізь однаковим. Для досягнення цього до охолоджуючих поверхонь блоків пред'являлися високі вимоги. Дотепне рішення цієї проблеми запропоновано в апараті для високовольтного електрофорезу типу НЕ-68-Е фірми «Gamag» [90], розріз електрофоретичної камери якого представлений на рис. 105. Поверх паперу 5 в цьому приладі поміщають поліетиленовий мішок 6, який після закривання кришки камери 11 надувають повітрям 12, чим забезпечується рівномірне прилягання папери до охолоджувальної плити 2.
Рис. 105. Розріз камери для високовольтного електрофорезу.
Пояснення в тексті.
Папір в якості підтримуючого середовища знайшла застосування також в апаратах для проведення препаративного зонального електрофорезу. Найбільше поширення отримав метод безперервного вертикального електрофорезу на папері. Ідея методу полягає в тому, що верхній край вертикально висячого листа фільтрувального паперу поміщають в довгу ванночку з буферним розчином. За рахунок сифонового ефекту буфер стікає по папері вниз. У верхній частині аркуша за допомогою гніту з марлі на папір надходить підлягає фракціонування білковий розчин, наприклад сироватка крові, який струмом буфера захоплюється вниз по папері. Одночасно до бічних сторонах аркуша паперу підводиться постійна напруга. Білковий розчин при цьому в процесі міграції вниз по папері піддається електрофорезу в поперечному напрямку і розділяється на фракції, які разом з струмом буфера стікають з носиків вирізаного у вигляді пили нижнього краю папери у відповідні судини.
Цей метод реалізований у вітчизняному апараті типу ЭФПБ-1. Апарат ЭФПБ-1 включає в себе виготовлену з оргскла электрофоретическую камеру з габаритами 550 X Х380ХЮ20 мм і масою близько 15 кг і блок живлення розмірами 420X250X260 і масою 10 кг, розрахований на подачу стабілізованої напруги в межах від 100 до 1200 В при струмі навантаження до 30 мА. Платинові електроди поміщені в з'єднуються по всій довжині з папером електродні судини, через які за допомогою відцентрового насоса здійснюється безперервна циркуляція буферного розчину. У нижньому відсіку апарату розташовані 30 прийомних пробірок. Апарат дозволяє при безперервній роботі виробляти фракціонування до 100 мл сироватки крові на добу. Роздільна здатність не гірше, ніж при аналітичному електрофорезі на папері. Істотним дефектом описаного приладу є відсутність у ньому якогось охолодження.
Вільний від цього недоліку випускався вітчизняною промисловістю апарат для безперервного препаративного електрофорезу підтримуючої середовищі типу ЭФП-2. Принцип його роботи аналогічний описаному вище приладу ЭФПБ-1, однак у якості підтримуючого середовища замість паперу використана касета зі сферичними зернами скляного порошку діаметром 160-210 мкм. Апарат складається з двох агрегатів: установки для электрофоретического поділу (габарити - 1530X832X1505 мм, маса - 450 кг) і пульта управління (габарити - 650x550x1160 мм, маса - 150 кг). Цей прилад оснащений рефрижераторної установкою, що забезпечує охолодження касети сольовим розчином з температурою - 3°С. Продуктивність апарату - до 100 мл сироватки в добу, він містить 48 прийомних судин ємністю по 100 мл Подача на папір буферного і білкового розчинів, а також циркуляція буфера через електродні судини здійснюються насосами. У пульті управління змонтовані контрольно-вимірювальні прилади і випрямляч на напругу до 1000 В і силу струму до 600 мА зі стабілізацією режиму харчування електродної системи по потужності [44].
Необхідно відзначити, що папір не є повністю нейтральним носієм, так як містить заряджені групи, у зв'язку з чим білки, особливо основні, сорбуються на ній. Сорбція є частково незворотною. Це серйозно порушує електрофорез і проявляється в утворенні перекриваються «хвостів» окремих фракцій і появі загального «фону». При безперервному препаративном електрофорезі через деякий час відбувається насичення папери сорбированным білком, що призводить до зміни умов фракціонування і папір доводиться замінювати. В електричному полі папір заряджається негативно, з-за цього виникає струм позитивно заряджених низькомолекулярних іонів буфера у напрямку до катода. Нарешті, значні розміри і неоднорідність пір в папері також спотворюють рух зон речовин. Все разом призводить до того, що метод електрофорезу на папері не володіє високою роздільною здатністю. Тому в даний час папір вельми активно витісняється іншими підтримують середовищами. Найбільше розповсюдження знаходять плівки ацетилцелюлози, блоки з крохмалю, а також крохмальний, агаровий, агарозный і полиакриламидный гелі. При цьому в загальних рисах зберігаються викладені вище основні вимоги, що пред'являються до апаратів для електрофорезу. Зокрема, залишаються колишніми джерела живлення, денситометры, конструкції електродних судин і електродів, що застосовуються системи охолодження.
Детальніше ознайомитися з теорією і методиками проведення електрофорезу на папері можна в роботах ряду авторів[23, 54, 90, 92].
Електрофорез в крохмальному блоці [28, 54, 57] застосовується переважно в препаративних цілях. Для роботи може бути використаний ретельно відмитий дистильованою водою картопляний крохмаль. Для внесення проби в крохмальному блоці роблять вузьку щілину або шляхом попереднього приміщення в лоток шаблону і подальшого вилучення його з готового блоку, або акуратно вирізаючи її бритвою після формування блоку. В щілину вносять густу кашку, що утворилася при змішуванні підлягає поділу розчину з сухим крохмалем. Для кращого охолодження лоток зазвичай роблять з подвійним дном, і через отриманий холодильник пропускають водопровідну або спеціально охолоджену воду. Обсяг поділюваної суміші залежить від розмірів щілини, ширина якої для уникнення викривлення зон не повинна перевищувати декількох сантиметрів. Не рекомендується застосовувати крохмальні блоки товщі 2 см з-за технічних труднощів при їх розрізанні і виникнення великих градієнтів температури по товщині блоку, що знижують роздільну здатність методу.
Практичні рекомендації по роботі з крохмальними блоками можна знайти в численних роботах[9, 28, 54, 57].
Проведення препаративного електрофорезу в горизонтально розташованому крохмальному блоці методично надзвичайно просто, а відповідний апарат легко виготовити власними силами. Недоліками методу є порівняно висока трудомісткість елюції великого числа секцій блоку і неповний витяг з них зразка.
Завдяки об'єднанню електрофорезу і гельхроматографии вдається виявити в 2 рази більше, а в крохмальному і поліакриламідному гелі - у 4 рази більше фракцій, ніж при електрофорезі на папері [36].
Агар складається з агаропектіна і агарози. Агароза електрично нейтральна і не дає тому при електрофорезі електроосмосу, що робить доцільним застосування для електрофорезу агарозного гелю замість агарового. Розміри пір поліакриламідного гелю практично залежать від концентрації акриламіду. Показано, що діаметр пор становить приблизно 5 нм в 7,5% гелі і 2 нм в 30% гелі.- Механічна міцність, прозорість, термостабільність, хімічна інертність і практично повна електрична нейтральність, поряд з можливістю регулювання розміру пір, забезпечують полиакриламидному гелю провідну роль у якості підтримуючого середовища при зональному електрофорезі.
Для проведення зонального електрофорезу в гелі і на смужках ацетату целюлози можна користуватися вже описаними типами приладів, застосовуючи горизонтальні і вертикальні варіанти апарату. Велика міцність гелю порівняно з крохмальним блоком дозволяє ширше користуватися вертикальними варіантами апарату. Блоки товщиною зазвичай не більше 5-6 мм для визначення та якісної оцінки зон речовин забарвлюють відповідним барвником, висушують і аналізують за допомогою денситометра. В той же час більш висока в порівнянні з капілярними підтримують середовищами роздільна здатність електрофорезу в гелі дозволяє скоротити час і шляхи міграції окремих зон в гелі. Це дозволяє користуватися в аналітичних цілях полумикро - і микровариантами методу.
Широке поширення в якості аналітичного методу придбав електрофорез в агаровом і крохмальному гелі [77,31] або смужках ацетилцелюлози, нанесених на предметні скла. Заводом «Физприбор» [34] випускається для цієї мети апарат ПЕФ-3. Він містить электрофоретическую камеру з оргскла розмірами 280X155X113 мм і масою 1,0 кг, що вміщає одночасно 8 предметних стекол 26х76лш, забезпечену двокамерними електродними судинами і платиновими електродами. Випрямляч БПЭ з габаритами 350X290X200 мм дозволяє отримувати або стабілізовану напругу в межах 50-500, або стабілізований струм в межах 10-50 мА або постійний струм без стабілізації силою до 250 мА. Апарат забезпечений також підставкою для предметних стекол і окремою камерою з оргскла для проведення иммунопреципитации при використанні методу іммуноелектрофореза. В камеру можна одночасно встановити п'ять рамок з 8 склом на кожній рамці.
