Elektroforēze pret elektroosmozi
Fiziskās atdalīšanas metodes, piemēram, filtrēšana, destilācija, kolonnu hromatogrāfija, nav vienkāršas metodes dažu molekulu atdalīšanai. Elektroforēze un elektroosmoze ir divas citas atdalīšanas metodes, ko var izmantot lādētu daļiņu atdalīšanai.
Kas ir elektroforēze?
Elektroforēze ir molekulu atdalīšanas paņēmiens, pamatojoties uz to izmēriem. Šīs atdalīšanas pamatā ir molekulas lādiņš un to spēja pārvietoties elektriskajā laukā. Šī ir visizplatītākā un galvenā metode molekulārajā bioloģijā, lai atdalītu molekulas, īpaši DNS un proteīnus. To galvenokārt izmanto, jo tas ir salīdzinoši vienkārši un lēti. Elektroforēzes aparāts var būt nedaudz sarežģīts, un tā sagatavošana prasa zināmu laiku. Bet mēs varam viegli izgatavot elektroforēzes aparātu no lietām, kas mums ir laboratorijā. Elektroforēzes metodes var atšķirties atkarībā no mūsu mērķiem. Mēs varam izmantot vienas dimensijas elektroforēzi DNS vai proteīna atdalīšanai. Divdimensiju elektroforēzi izmanto, ja ir nepieciešami vairāk izšķirtu paraugu (kā pirkstu nospiedumu gadījumā). Gēls tiek izmantots kā atbalsta barotne, lai atdalītu molekulas. Šo želeju var pagatavot kā plakanas loksnes vai tūbiņās. Šīs procedūras pamatā ir molekulu atdalīšana atkarībā no to kustības ātruma caur gēlu, kad tiek piegādāts elektriskais lauks. Negatīvi lādētām molekulām, piemēram, DNS, ir tendence virzīties uz pozitīvo polu šajā elektriskajā laukā, savukārt pozitīvi lādētām molekulām ir tendence ceļot uz negatīvo polu. Elektroforēzē tiek izmantoti divu veidu želejas kā agaroze un poliakrilamīds. Šiem diviem ir atšķirīgas risināšanas spējas. Gels darbojas kā siets, lai filtrētu dažāda izmēra molekulas. Želejā izveidotie elektrostatiskie lādiņi darbojas kā spēks.
Atdalīšana ir atkarīga no jonu mobilitātes.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=spēks, kas iedarbojas uz daļiņu
f=berzes koeficients
V=vidējais migrācijas ātrums
Z=migrējošās daļiņas lādiņš
e=elementāra uzlāde
E=elektriskā lauka stiprums
Nepieciešamie nosacījumi elektroforēzei ir samērā vienkārši. Gatavojot želeju un palaižot paraugu, izmanto buferšķīdumu. Vizualizācijas nolūkos tiek izmantoti marķieri un krāsvielas.
Kas ir elektroosmoze?
Šis ir šķidruma pārvietošanas process caur materiālu, izmantojot pielietoto elektrisko lauku. Kustība var notikt caur porainu materiālu, pa kapilāru, membrānu utt. To var izmantot kā atdalīšanas paņēmienu (īpaši kapilāro elektroosmozi). Šķidruma ātrums ir lineāri proporcionāls pielietotajam elektriskajam laukam. Tas ir atkarīgs arī no materiāla, ko izmanto, lai izveidotu kanālu, un izmantoto risinājumu. Saskarnē šķīdums un materiāls ir ieguvuši pretējus lādiņus, un to sauc par elektrisko dubultslāni. Kad šķīdumam tiek pielietots elektriskais lauks, elektriskais dubultais slānis pārvietojas ar iegūto Kulona spēku. To sauc par elektroosmotisko plūsmu.
Kāda ir atšķirība starp elektroforēzi un elektroosmozi?
• Elektroforēzes laikā cietās daļiņas (makromolekulas, piemēram, nukleīnskābes vai olb altumvielas) tiek pārvietotas, izmantojot elektrisko lauku. Bet elektroosmozē šķidrums kustas.
• Elektroforēzē atbalsta cietais materiāls ir gēls. Bet tā var būt elektroosmoze, tā var būt želeja, membrāna, kapilārs utt.
