Електрофореза срещу електроосмоза
Методите за физическо разделяне като филтриране, дестилация, колонна хроматография не са лесни методи за отделяне на някои молекули. Електрофорезата и електроосмозата са две други техники за разделяне, които могат да се използват за разделяне на заредени частици.
Какво е електрофореза?
Електрофорезата е техника за разделяне на молекули въз основа на техните размери. Фундаментално за това разделяне е зарядът на молекулата и способността им да се движат в електрическо поле. Това е най-често срещаната и основна техника в молекулярната биология за разделяне на молекули, особено ДНК и протеини. Това се използва най-вече, защото е относително лесно и евтино. Апаратът за електрофореза може да бъде малко сложен и подготовката му отнема известно време. Но лесно можем да направим апарат за електрофореза от нещата, които имаме в лабораторията. Техниките за електрофореза могат да варират в зависимост от нашите цели. Можем да използваме едномерна електрофореза за разделяне на ДНК или протеин. Двуизмерна електрофореза се използва, когато се изискват повече разделителни проби (както в случая с пръстов отпечатък). Като опорна среда за разделяне на молекулите се използва гел. Този гел може да се приготви като плоски листове или в епруветки. Основата на тази процедура е да се разделят молекулите в зависимост от скоростта им на движение през гел при подаване на електрическо поле. Отрицателно заредените молекули като ДНК са склонни да пътуват към положителния полюс в това електрическо поле, докато положително заредените молекули са склонни да пътуват към отрицателния полюс. Два вида гелове се използват в електрофорезата като агароза и полиакриламид. Тези двама имат различни разрешителни правомощия. Гелът действа като сито за филтриране на различните размери на молекулите. Електростатичните заряди, създадени в гела, действат като сила. Основата на тази процедура е да се разделят молекулите в зависимост от скоростта им на движение през гел при подаване на електрическо поле. Отрицателно заредените молекули като ДНК са склонни да пътуват към положителния полюс в това електрическо поле, докато положително заредените молекули са склонни да пътуват към отрицателния полюс. Два вида гелове се използват в електрофорезата като агароза и полиакриламид. Тези двама имат различни разрешителни правомощия. Гелът действа като сито за филтриране на различните размери на молекулите. Електростатичните заряди, създадени в гела, действат като сила. Основата на тази процедура е да се разделят молекулите в зависимост от скоростта им на движение през гел при подаване на електрическо поле. Отрицателно заредените молекули като ДНК са склонни да пътуват към положителния полюс в това електрическо поле, докато положително заредените молекули са склонни да пътуват към отрицателния полюс. Два вида гелове се използват в електрофорезата като агароза и полиакриламид. Тези двама имат различни разрешителни правомощия. Гелът действа като сито за филтриране на различните размери на молекулите. Електростатичните заряди, създадени в гела, действат като сила. Тези двама имат различни разрешителни правомощия. Гелът действа като сито за филтриране на различните размери на молекулите. Електростатичните заряди, създадени в гела, действат като сила. Тези двама имат различни разрешителни правомощия. Гелът действа като сито за филтриране на различните размери на молекулите. Електростатичните заряди, създадени в гела, действат като сила.
Разделянето зависи от подвижността на йоните.
F = fv = ZeE
V = ZeE / f
F = сила, действаща върху частица
f = коефициент на триене
V = средна мигрираща скорост
Z = заряд на мигриращата частица
e = елементарен заряд
E = сила на електрическото поле
Необходимите условия за електрофорезата са относително прости. При направата на гела и пускането на пробата се използва буфер. За целите на визуализацията се използват маркери и багрила.
Какво е електроосмоса?
Това е процесът на придвижване на течност през материал с помощта на приложено електрическо поле. Движението може да бъде през порест материал, по капиляр, мембрана и др. Това може да се използва като техника за разделяне (особено капилярна електроосмоза). Скоростта на течността е линейно пропорционална на приложеното електрическо поле. Това също зависи от материала, използван за изграждане на канала и използвания разтвор. В интерфейса разтворът и материалът са получили противоположни заряди и това е известно като електрически двоен слой. Когато към разтвора се приложи електрическо поле, електрическият двоен слой се движи с получената кулоновска сила. Това е известно като електроосмотичен поток.
Каква е разликата между електрофорезата и електроосмозата?
• При електрофорезата твърдите частици (макромолекули като нуклеинови киселини или протеини) се движат с помощта на електрическо поле. Но при електроосмоса течността се движи.
• При електрофорезата поддържащият твърд материал е гел. Но това електро-осмоза може да бъде гел, мембрана, капилярна и т.н.
