Тиселиус, Арне: биография
Он увлекся необычной способностью определенных цеолитных минералов к обмену их кристаллизованной воды на другие вещества, а кристаллическая структура цеолита оставалась целой даже после удаления кристаллизационной воды в вакуум. Было известно, что изменялись оптические свойства, когда высушенные кристаллы регидратировали, но никаких количественных изучений данного явления сделано не было.
На тот момент в Уппсале велись обширные исследования по диффузии белков в растворе, и Тиселиус интересовался, как можно использовать оптические свойства кристаллов для определения скорости диффузии воды в цеолите — тема, которую можно было бы считать более родственной к неорганической химии, чем к электрофорезу. Были проведены несколько предварительных экспериментов с цеолитом, полученным из шведской минералогической коллекции, но так как они были низкого качества, он решил снарядить собственную экспедицию для получения лучших образцов. Летом 1932 года он совершил длительное путешествие к некоторым наиболее удаленным островкам среди Фарерских островов в Атлантическом океане.
С этими образцами Тиселиус выяснил контролирующие параметры и разработал элегантный и точный метод измерения диффузии водяного пара и других газов в кристаллах цеолита. Исследования были расширены до изучения кинетики диффузии и адсорбции различных газов в негидратированных кристаллах, эта работа свершается благодаря стипендии Рокфеллера с 1934-35 года, когда Тизелиус работал в Соединенных Штатах совместно с Хью. С.Тейлором в университете Принстона.
Перед отъездом в Принстон он признался, что если бы был полностью независимым, то сконцентрировался бы на биохимии, где обдумывал некоторые самые интригующие проблемы современной науки, которые все ещё ждали решения. Однако из-за подавленных экономических условий Швеции в то время (компании Kreuger рухнули осенью 1932 года и возникла тяжелая общая безработица) была маленькая надежда на новую постоянную должность в университете, и он почувствовал необходимость получения места в неорганической химии университета Уппсалы.
Через некоторое время после возвращения Тиселиуса в Швецию, Гуннар Хагг был назначен на должность неорганической химии в Уппсале, выбор, который Тиселиус посчитал бесспорно верным. Назначив, комитет однако подчеркнул, что выдающиеся достижения Тиселиуса сделали его достойным профессионального статуса, хотя подходящей должности не было.
Систематический пересмотр базовых экспериментальных факторов электрофореза привел к конструкции аппарата, радикально нового дизайна, который был впервые использован в течение 1936 года. Круглое сечение всех предыдущих U-образных трубок было заменено ячейками, имеющими длинное узкое поперечное сечение. Заданная площадь поперечного сечения позволила значительно увеличить оптическую чувствительность и более эффективно удалять тепло, выделяемое при прохождение электрическим током, таким образом минимизировав риск нарушения границы возникающей из-за тепловой конвекции. В дальнейшем вероятность тепловой конвекции была сокращена, эксплуатируя оборудования при температуре 0-4°С — температурный диапазон, в котором плотность буферного раствора достигает максимума и меняется незначительно при изменении температуры. U-трубка была сконструирована из стеклянных секций, которые имели концевые пластины, способные легко перемещаться друг относительно друга при помощи простого пневматического устройства. Это способствовало формированию четкой границы между белком и буферными растворами, а вместе с противотоковой жидкостью сделало возможным изоляцию электрофоретически разделенных образцов для химических и биологических экспериментов в конце потока. За движением границы белок-буфер следили рефрактометрически при помощи метода Топлеровской полосы, используя видимый свет, который разрешал как прямые, так и фотографические наблюдения.
Тиселиус впервые опробовал потенциальные возможности аппарата путём исследования образца лошадиной сыворотки. К его удивлению, через несколько часов он наблюдал 4 различные полосы, указывающие на миграцию альбумина и трех глобулинов, которые он назвал альфа, бета и гамма-из его работ с предыдущей аппаратурой он знал, что сывороточный глобулин электрофоретически негомогенен, поэтому он не мог определить компоненты. Для публикации в биохимическом журнале была отправлена статья, детально описывающая новую аппаратуру, а также открытие основного белка сыворотки, но в публикации было отказано; в конце концов она была опубликована в Transaction of the Faraday Society и была принята с огромным интересом.
