Agaroza proti poliakrilamidu
Agaroza in poliakrilamid sta vodotopna polimera, vendar je med njima mogoče opaziti veliko razlik, začenši z njunim izvorom. Agaroza in poliakrilamid imata nekaj skupnega v svoji sposobnosti, da tvorita porozne gelske matrice. Kljub temu obstajajo številne izrazite razlike med obema. Glavne razlike med obema polimeroma so v njuni naravi izvora, kemijski strukturi, njuni različni uporabi in njunem delovanju v smislu gelske elektroforeze.
Kaj je agaroza?
Agaroza je naravno prisoten linearni polimer, ki je nato pridobljen iz kompleksnega polimera, imenovanega agar, ki ga najdemo v morskih algah. Agaroza se ekstrahira iz agarja z odstranitvijo njegove beljakovinske komponente, imenovane agaropektin. Agaroza je tista, ki daje agarju sposobnost tvorjenja gelov.
Glavna uporaba agaroze je v mikrobioloških in molekularno bioloških študijah. V mikrobioloških študijah agaroza, dopolnjena z ustreznimi hranili, zagotavlja trdno osnovo za gojenje mikroorganizmov, kot so bakterije in glive. Če se uporablja v poltrdnih koncentracijah, je lahko koristen pri ocenjevanju gibljivosti teh mikroorganizmov. V molekularni biologiji služi kot pomembno orodje za enega najbolj temeljnih procesov ločevanja, imenovanega "elektroforeza v gelu" ali "elektroforeza v agaroznem gelu" (AGE). Gel elektroforeza je postopek, ki omogoča ločevanje ali ločevanje nukleinskih kislin ali beljakovin glede na njihovo velikost in naboj. Tukaj agaroza služi kot porozen situ podoben gel, skozi katerega poteka ločevanje.
Struktura agaroze
Kaj je poliakrilamid?
Poliakrilamid je sintetični polimer in se uporablja v številnih panogah. Kot že omenjeno, je njegova uporaba odvisna od njegove sposobnosti tvorbe gelov. Vendar pa poleg tega njegovo sposobnost zadrževanja in odvajanja vode v različnih koncentracijah izkoriščajo tudi v različnih panogah.
Najbolj razširjena in pogosta uporaba poliakrilamida je pri čiščenju odpadne vode. Tukaj se uporablja kot sredstvo za kosmičenje za odstranitev morebitnega suspendiranega organskega materiala; torej izboljšanje motnosti in bistritev vode. Druga uporaba poliakrilamida je v papirni industriji. Tukaj se uporablja za zadrževanje ali odvajanje vode iz papirne mase, kot je potrebno. Podobno se v kmetijski in gradbeni industriji uporablja kot sredstvo za izboljšanje tal za preprečevanje erozije tal in izboljšanje njihove kakovosti.
Tako kot agaroza se tudi poliakrilamid uporablja v molekularni biologiji kot pomembno orodje za ločevanje v podobnem procesu, imenovanem "elektroforeza v poliakrilamidnem gelu" (PAGE). Poleg vsega tega se poliakrilamid uporablja tudi pri predelavi rude in proizvodnji flokulacijskega sredstva za odstranjevanje suspendiranega organskega materiala; torej izboljšanje motnosti in bistritev vode. Druga uporaba poliakrilamida je v papirni industriji. Tukaj se uporablja za zadrževanje ali odvajanje vode iz papirne mase, kot je potrebno. Podobno se v kmetijski in gradbeni industriji uporablja kot sredstvo za izboljšanje tal za preprečevanje erozije tal in izboljšanje njihove kakovosti. Poleg vsega tega se poliakrilamid uporablja tudi pri izdelavi aditivov za živila, mehkih kontaktnih leč in tekstila.
Struktura poliakrilamida
Kakšna je razlika med agarozo in poliakrilamidom?
Izvor agaroze in poliakrilamida:
Agaroza: Agaroza je polimer naravnega izvora. Pridobivajo ga iz morskih alg.
Poliakrilamid: Poliakrilamid je sintetičnega izvora in ga ni v naravnih okoliščinah.
Molekulska formula agaroze in poliakrilamida:
Agaroza: Molekulska formula agaroze je C24H38O19.
Poliakrilamid: Molekulska formula poliakrilamida je (C 3H5NO)n.
Kemična struktura agaroze in poliakrilamida:
Agaroza: Agaroza je linearni polisaharid. Sestavljen je iz ponavljajočih se disaharidnih enot, imenovanih agrobioza, ki jih skupaj držijo vodikove vezi.
Poliakrilamid: Poliakrilamid je kemično premrežen polimer. Sestavljen je iz akrilamidnih monomerov in zamreževalnega sredstva N,N’-metilenbisakrilamida.
Toksičnost agaroze in poliakrilamida:
Agaroza: Tako agaroza kot njena monomerna enota agrobioza po naravi nista strupeni.
Poliakrilamid: Monomerna enota poliakrilamida, akrilamid, je domnevno rakotvoren in znan nevrotoksin, medtem ko je njegova polimerizirana oblika po naravi nestrupena.
Lastnosti agaroznih in poliakrilamidnih gelov:
STAROST in STRAN:
Agaroza: Priprava agaroznega gela za AGE je manj zamudna, enostavna in preprosta ter ne zahteva iniciatorja ali polimerizacijskega katalizatorja.
Poliakrilamid: Priprava poliakrilamidnega gela za PAGE je dolgotrajna in mučna ter zahteva tudi iniciator (amonijev persulfat) in polimerizacijski katalizator (N, N, N', N'-tetrametiletilendiamin – TEMED).
Narava:
Poliakrilamidni geli so kemično stabilnejši od agaroznih gelov.
Velikost por:
Glede na enako koncentracijo imajo matrike poliakrilamidnega gela običajno manjše velikosti por v primerjavi z matriko agaroznega gela.
Spreminjanje velikosti por:
Velikost por poliakrilamidnih gelov je mogoče spremeniti na bolj nadzorovan način kot pri agaroznih gelih.
Moč ločevanja:
Poliakrilamidni geli imajo visoko ločljivost, medtem ko imajo agarozni geli nizko ločljivost.
Prilagoditev nukleinske kisline:
Poliakrilamidni geli lahko za ločevanje sprejmejo večje količine nukleinske kisline kot agarozni geli.
