Elektroforeza a elektroosmoza
Fizyczne metody separacji, takie jak filtracja, destylacja, chromatografia kolumnowa, nie są łatwymi metodami, jeśli chodzi o rozdział 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. Zasadnicze znaczenie dla tego rozdziału ma ładunek cząsteczki i jej zdolność do poruszania się w polu elektrycznym. Jest to najpowszechniejsza i główna technika w biologii molekularnej służąca do rozdzielania cząsteczek, zwłaszcza DNA i białek. Jest to głównie w użyciu, ponieważ jest stosunkowo łatwe i niedrogie. Aparat do elektroforezy może być nieco skomplikowany, a jego przygotowanie zajmuje trochę czasu. Ale możemy łatwo wykonać aparat do elektroforezy z rzeczy, które mamy w laboratorium. Techniki elektroforezy mogą się różnić w zależności od naszych celów. Do rozdzielenia DNA lub białka możemy użyć jednowymiarowej elektroforezy. Dwuwymiarową elektroforezę stosuje się, gdy wymagane są próbki o większej rozdzielczości (jak w przypadku odcisków palców). Żel jest używany jako podłoże do oddzielania cząsteczek. Ten żel można przygotować w postaci płaskich arkuszy lub w tubkach. Podstawą tej procedury jest rozdzielenie cząsteczek w zależności od szybkości ich ruchu w żelu, gdy dostarczane jest pole elektryczne. Cząsteczki naładowane ujemnie, 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 w kierunku bieguna ujemnego. W elektroforezie stosuje się dwa rodzaje żeli, takie jak agaroza i poliakrylamid. Te dwa mają różne moce rozstrzygania. Żel działa jak sito do filtrowania cząsteczek o różnej wielkości. Siłą są ładunki elektrostatyczne powstające w żelu. Podstawą tej procedury jest rozdzielenie cząsteczek w zależności od szybkości ich ruchu w żelu, gdy dostarczane jest pole elektryczne. Cząsteczki naładowane ujemnie, 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 stosuje się dwa rodzaje żeli, takie jak agaroza i poliakrylamid. Te dwa mają różne moce rozstrzygania. Żel działa jak sito do filtrowania cząsteczek o różnej wielkości. Siłą są ładunki elektrostatyczne powstające w żelu. Podstawą tej procedury jest rozdzielenie cząsteczek w zależności od szybkości ich ruchu w żelu, gdy dostarczane jest pole elektryczne. Cząsteczki naładowane ujemnie, 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 stosuje się dwa rodzaje żeli, takie jak agaroza i poliakrylamid. Te dwa mają różne moce rozstrzygania. Żel działa jak sito do filtrowania cząsteczek o różnej wielkości. Siłą są ładunki elektrostatyczne powstające w żelu. Te dwa mają różne moce rozstrzygania. Żel działa jak sito do filtrowania cząsteczek o różnej wielkości. Siłą są ładunki elektrostatyczne powstające w żelu. Te dwa mają różne zdolności rozstrzygania. Żel działa jak sito do filtrowania cząsteczek o różnej wielkości. Siłą są ładunki elektrostatyczne powstające w żelu.
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 = ładunek elementarny
E = siła pola elektrycznego
Warunki niezbędne do elektroforezy są stosunkowo proste. Podczas sporządzania żelu i analizowania próbki używany jest bufor. Do 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. Można to wykorzystać jako technikę 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. Kiedy do roztworu przyłożone jest pole elektryczne, podwójna warstwa elektryczna porusza się pod wpływem powstałej siły Coulomba. Nazywa się to przepływem elektroosmotycznym.
Jaka jest różnica między elektroforezą a elektroosmozą?
• W elektroforezie cząstki stałe (makrocząsteczki, takie jak kwasy nukleinowe lub białka) są przemieszczane za pomocą pola elektrycznego. Ale w elektroosmozie porusza się ciecz.
• W elektroforezie stałym materiałem nośnika jest żel. Ale w przypadku elektroosmozy może to być żel, membrana, kapilara itp.
