Elektroforeza a elektroosmoza
Fizyczne metody separacji, takie jak filtrowanie, destylacja, chromatografia kolumnowa nie są łatwymi metodami, jeśli chodzi o separację niektórych cząsteczek. Elektroforeza i elektroosmoza to dwie inne techniki separacji, które można wykorzystać do oddzielenia naładowanych cząstek.
Co to jest elektroforeza?
Elektroforeza to technika rozdzielania cząsteczek na podstawie ich rozmiarów. Podstawą tego rozdziału jest ładunek cząsteczki i jej zdolność do poruszania się w polu elektrycznym. Jest to najczęstsza i najważniejsza technika w biologii molekularnej służąca do oddzielania cząsteczek, zwłaszcza DNA i białek. Jest to głównie używane, ponieważ jest stosunkowo łatwe i niedrogie. Aparat do elektroforezy może być nieco skomplikowany, a jego przygotowanie zajmuje trochę czasu. Ale możemy łatwo zrobić aparat do elektroforezy z rzeczy, które mamy w laboratorium. Techniki elektroforezy mogą się różnić w zależności od naszych celów. Możemy użyć elektroforezy jednowymiarowej do separacji DNA lub białka. Elektroforezę dwuwymiarową stosuje się, gdy wymagana jest większa ilość rozdzielonych próbek (jak w przypadku odcisku palca). Żel jest używany jako nośnik do rozdzielania cząsteczek. Żel ten można przygotować w postaci płaskich arkuszy lub w tubkach. Podstawą tej procedury jest oddzielenie cząsteczek w zależności od ich szybkości poruszania się przez żel pod wpływem pola elektrycznego. Ujemnie naładowane cząsteczki, takie jak DNA, mają tendencję do przemieszczania się w kierunku bieguna dodatniego w tym polu elektrycznym, podczas gdy cząsteczki naładowane dodatnio mają tendencję do przemieszczania się do bieguna ujemnego. W elektroforezie stosowane są dwa rodzaje żeli jako agaroza i poliakrylamid. Te dwa mają różne zdolności rozstrzygania. Żel działa jak sito do filtrowania cząsteczek o różnej wielkości. Ładunki elektrostatyczne utworzone w żelu działają jak siła.
Separacja zależy od ruchliwości jonów.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=siła działająca na cząstkę
f=współczynnik tarcia
V=średnia prędkość migracji
Z=ładunek migrującej cząstki
e=podstawowa opłata
E=siła pola elektrycznego
Niezbędne warunki do elektroforezy są stosunkowo proste. Podczas wytwarzania żelu i analizy próbki używany jest bufor. Do celów wizualizacji wykorzystywane są markery i barwniki.
Co to jest elektroosmoza?
Jest to proces przemieszczania cieczy przez materiał za pomocą przyłożonego pola elektrycznego. Ruch może odbywać się przez porowaty materiał, wzdłuż kapilary, membrany itp. Może to być stosowane jako technika separacji (zwłaszcza elektroosmoza kapilarna). Prędkość cieczy jest liniowo proporcjonalna do przyłożonego pola elektrycznego. Zależy to również od materiału użytego do budowy kanału i zastosowanego rozwiązania. W interfejsie roztwór i materiał uzyskały przeciwne ładunki, co jest znane jako podwójna warstwa elektryczna. Gdy do roztworu zostanie przyłożone pole elektryczne, podwójna warstwa elektryczna porusza się pod wpływem powstałej siły kulombowskiej. Jest to znane jako przepływ elektroosmotyczny.
Jaka jest różnica między elektroforezą a elektroosmozą?
• W elektroforezie cząstki stałe (makrocząsteczki, takie jak kwasy nukleinowe lub białka) są poruszane za pomocą pola elektrycznego. Ale w elektroosmozie płyn się porusza.
• W elektroforezie nośnikiem stałym jest żel. Ale to elektroosmoza może być żelem, membraną, kapilarą itp.
