Elektroforéza verzus elektroosmóza
Metódy fyzikálnej separácie, ako je filtrácia, destilácia, stĺpcová chromatografia, nie sú ľahké, pokiaľ ide o separáciu niektorých molekúl. Elektroforéza a elektro-osmóza sú dve ďalšie separačné techniky, ktoré sa môžu použiť na oddelenie nabitých častíc.
Čo je elektroforéza?
Elektroforéza je technika separácie molekúl na základe ich veľkosti. Základom tejto separácie je náboj molekuly a ich schopnosť pohybovať sa v elektrickom poli. Toto je najbežnejšia a hlavná technika molekulárnej biológie na oddelenie molekúl, najmä DNA a proteínov. Toto sa väčšinou používa, pretože je relatívne ľahké a lacné. Prístroj na elektroforézu môže byť trochu komplikovaný a jeho príprava nejaký čas trvá. Ale môžeme ľahko vyrobiť elektroforetický prístroj z vecí, ktoré máme v laboratóriu. Techniky elektroforézy sa môžu líšiť v závislosti od našich účelov. Na separáciu DNA alebo proteínu môžeme použiť jednorozmernú elektroforézu. Dvojrozmerná elektroforéza sa používa, keď sú potrebné viac rozlíšené vzorky (ako v prípade tlače prstov). Gél sa používa ako podporné médium na oddelenie molekúl. Tento gél sa môže pripraviť ako ploché listy alebo v skúmavkách. Základom tohto postupu je oddelenie molekúl v závislosti od ich rýchlosti pohybu gélom, keď sa dodáva elektrické pole. Negatívne nabité molekuly ako DNA majú tendenciu cestovať v tomto elektrickom poli smerom k pozitívnemu pólu, zatiaľ čo pozitívne nabité molekuly majú tendenciu cestovať k negatívnemu pólu. Pri elektroforéze sa používajú dva typy gélov ako agaróza a polyakrylamid. Títo dvaja majú rôzne rozhodovacie právomoci. Gél pôsobí ako sito na filtrovanie rôznych veľkostí molekúl. Elektrostatické náboje nastavené v géli pôsobia ako sila.
Separácia závisí od pohyblivosti iónov.
F = fv = Zee
V = ZeE / f
F = sila pôsobiaca na časticu
f = koeficient trenia
V = priemerná migračná rýchlosť
Z = náboj migrujúcej častice
e = základný poplatok
E = sila elektrického poľa
Potrebné podmienky pre elektroforézu sú relatívne jednoduché. Pri príprave gélu a spracovaní vzorky sa použije tlmivý roztok. Značky a farbivá sa používajú na účely vizualizácie.
Čo je elektro-osmóza?
Toto je proces pohybu kvapaliny materiálom pomocou aplikovaného elektrického poľa. Pohyb môže prebiehať cez pórovitý materiál, pozdĺž kapiláry, membrány atď. Môže sa to použiť ako separačná technika (najmä kapilárna elektro-osmóza). Rýchlosť kvapaliny je lineárne úmerná použitému elektrickému poľu. Závisí to aj od materiálu použitého na vytvorenie kanála a použitého riešenia. V rozhraní, roztok a materiál získali opačné náboje a toto je známe ako elektrická dvojitá vrstva. Keď sa na roztok aplikuje elektrické pole, elektrická dvojitá vrstva sa pohybuje výslednou Coulombovou silou. Toto je známe ako elektroosmotický tok.
Aký je rozdiel medzi elektroforézou a elektro-osmózou? • Pri elektroforéze sa tuhé častice (makromolekuly ako nukleové kyseliny alebo proteíny) pohybujú pomocou elektrického poľa. Pri elektro-osmóze sa však tekutina pohybuje. • Pri elektroforéze je nosným tuhým materiálom gél. Ale to je elektro-osmóza, môže to byť gél, membrána, kapilára atď. |