Elektroforese vs elektroosmosis
Fysiske separationsmetoder som filtrering, destillation, søjlekromatografi er ikke lette metoder, når det gælder adskillelse af nogle molekyler. Elektroforese og elektro-osmose er to andre adskillelsesteknikker, som kan anvendes til at adskille ladede partikler.
Hvad er elektroforese?
Elektroforese er en teknik til at separere molekyler baseret på deres størrelse. Grundlæggende for denne adskillelse er ladningen af molekylet og deres evne til at bevæge sig i et elektrisk felt. Dette er den mest almindelige og vigtigste teknik inden for molekylærbiologi til at adskille molekyler, især DNA og proteiner. Dette er mest brugt, fordi det er relativt let og billigt. Apparatet til elektroforese kan være lidt kompliceret, og forberedelse af det tager nogen tid. Men vi kan nemt fremstille et elektroforeseapparat ud fra de ting, vi har i laboratoriet. Elektroforeseteknikker kan variere afhængigt af vores formål. Vi kan bruge en dimensionel elektroforese til adskillelse af DNA eller protein. To dimensionel elektroforese bruges, når der kræves mere opløste prøver (som i tilfældet med fingeraftryk). En gel anvendes som bæremedium til at adskille molekylerne. Denne gel kan fremstilles som flade lag eller i rør. Grundlaget for denne procedure er at adskille molekyler afhængigt af deres bevægelseshastighed gennem en gel, når der tilføres et elektrisk felt. Negativt ladede molekyler som DNA har en tendens til at bevæge sig mod den positive pol i dette elektriske felt, mens positivt ladede molekyler har en tendens til at bevæge sig til den negative pol. To typer geler anvendes til elektroforese som agarose og polyacrylamid. Disse to har forskellige beslutningsbeføjelser. Gelen fungerer som en sigte til at filtrere molekylernes forskellige størrelser. De elektrostatiske ladninger, der er sat op i gelen, fungerer som kraft.
Adskillelse afhænger af ionenes mobilitet.
F = fv = Zee
V = ZeE / f
F = kraft, der virker på en partikel
f = friktionskoefficient
V = gennemsnitlig migrationshastighed
Z = ladning af den migrerende partikel
e = elementær ladning
E = det elektriske felts styrke
De nødvendige betingelser for elektroforese er relativt enkle. Når man fremstiller gelen og kører prøven, bruges en puffer. Markører og farvestoffer bruges til visualiseringsformål.
Hvad er elektro-osmose?
Dette er processen med at flytte en væske gennem et materiale ved hjælp af et anvendt elektrisk felt. Bevægelsen kan ske gennem et porøst materiale langs en kapillær, en membran osv. Dette kan bruges som en adskillelsesteknik (især kapillær elektro-osmose). Væskens hastighed er lineært proportional med det anvendte elektriske felt. Det er også afhængigt af det materiale, der bruges til at bygge kanalen og den anvendte opløsning. I grænsefladen har løsning og materiale opnået modsatte ladninger, og dette er kendt som et elektrisk dobbeltlag. Når et elektrisk felt påføres løsningen, bevæger det elektriske dobbeltlag sig ved den resulterende Coulomb-kraft. Dette er kendt som den elektro-osmotiske strømning.
Hvad er forskellen mellem elektroforese og elektro-osmose? • Ved elektroforese flyttes faste partikler (makromolekyler som nukleinsyrer eller proteiner) ved hjælp af et elektrisk felt. Men i elektro-osmose bevæger en væske sig. • Ved elektroforese er det faste stof, der er understøttet, en gel. Men det er elektro-osmose, det kan være en gel, membran, kapillær osv. |