Elektroforéza vs elektroosmóza
Fyzikálne separačné metódy ako filtrácia, destilácia, stĺpcová chromatografia nie sú jednoduché metódy, pokiaľ ide o separáciu niektorých molekúl. Elektroforéza a elektroosmóza sú dve ďalšie separačné techniky, ktoré možno použiť na oddelenie nabitých častíc.
Čo je elektroforéza?
Elektroforéza je technika separácie molekúl na základe ich veľkosti. Základom tohto oddelenia je náboj molekuly a ich schopnosť pohybovať sa v elektrickom poli. Toto je najbežnejšia a hlavná technika v molekulárnej biológii na oddelenie molekúl, najmä DNA a proteínov. Toto sa väčšinou používa, pretože je relatívne jednoduché a lacné. Prístroj na elektroforézu môže byť trochu komplikovaný a jeho príprava trvá nejaký čas. Ale z vecí, ktoré máme v laboratóriu, si ľahko vyrobíme elektroforézu. Techniky elektroforézy sa môžu líšiť v závislosti od našich účelov. Na separáciu DNA alebo proteínu môžeme použiť jednorozmernú elektroforézu. Dvojrozmerná elektroforéza sa používa, keď sa vyžaduje viac rozlíšených vzoriek (ako v prípade odtlačkov prstov). Ako nosné médium na oddelenie molekúl sa používa gél. Tento gél je možné pripraviť ako ploché pláty alebo v tubách. Základom tohto postupu je oddelenie molekúl v závislosti od ich rýchlosti pohybu cez gél, keď je dodávané elektrické pole. Záporne nabité molekuly, ako je DNA, majú tendenciu cestovať k kladnému pólu v tomto elektrickom poli, zatiaľ čo kladne nabité molekuly majú tendenciu cestovať k zápornému pólu. Pri elektroforéze sa používajú dva typy gélov ako agaróza a polyakrylamid. Títo dvaja majú rozdielne rozlišovacie schopnosti. Gél funguje ako sito na filtrovanie molekúl rôznych veľkostí. Elektrostatický náboj vytvorený v géli pôsobí ako sila.
Separácia závisí od pohyblivosti iónov.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=sila pôsobiaca na časticu
f=koeficient trenia
V=priemerná rýchlosť migrácie
Z=náboj migrujúcej častice
e=elementárny poplatok
E=sila elektrického poľa
Potrebné podmienky pre elektroforézu sú relatívne jednoduché. Pri výrobe gélu a spracovaní vzorky sa používa pufor. Na účely vizualizácie sa používajú značky a farbivá.
Čo je elektroosmóza?
Toto je proces pohybu kvapaliny cez materiál pomocou aplikovaného elektrického poľa. Pohyb môže prebiehať cez porézny materiál, pozdĺž kapiláry, membrány atď. Môže sa použiť ako separačná technika (najmä kapilárna elektroosmóza). Rýchlosť kvapaliny je lineárne úmerná aplikovanému elektrickému poľu. Závisí to aj od materiálu použitého na stavbu 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 elektroosmózou?
• Pri elektroforéze sa pevné častice (makromolekuly ako nukleové kyseliny alebo proteíny) pohybujú pomocou elektrického poľa. Ale pri elektroosmóze sa kvapalina pohybuje.
• Pri elektroforéze je pevným materiálom nosiča gél. Ale môže to byť elektroosmóza, môže to byť gél, membrána, kapilára atď.
