Elektroforeza proti elektroosmozi
Metode fizikalnega ločevanja, kot so filtriranje, destilacija, kolonska kromatografija, niso enostavne metode, ko gre za ločevanje nekaterih molekul. Elektroforeza in elektroosmoza sta dve drugi tehniki ločevanja, ki ju je mogoče uporabiti za ločevanje nabitih delcev.
Kaj je elektroforeza?
Elektroforeza je tehnika ločevanja molekul glede na njihovo velikost. Bistvenega pomena za to ločitev je naboj molekule in njihova sposobnost gibanja v električnem polju. To je najpogostejša in glavna tehnika v molekularni biologiji za ločevanje molekul, zlasti DNK in beljakovin. To je večinoma v uporabi, ker je relativno enostavno in poceni. Aparatura za elektroforezo je lahko nekoliko zapletena, priprava pa traja kar nekaj časa. Lahko pa enostavno naredimo aparat za elektroforezo iz stvari, ki jih imamo v laboratoriju. Tehnike elektroforeze se lahko razlikujejo glede na naše namene. Enodimenzionalno elektroforezo lahko uporabimo za ločevanje DNK ali beljakovin. Dvodimenzionalna elektroforeza se uporablja, kadar so potrebni bolj ločeni vzorci (kot v primeru prstnega odtisa). Kot nosilni medij za ločevanje molekul se uporablja gel. Ta gel je mogoče pripraviti v ploščatih lističih ali v tubah. Osnova tega postopka je ločevanje molekul glede na njihovo hitrost gibanja skozi gel ob dovajanju električnega polja. Negativno nabite molekule, kot je DNK, potujejo proti pozitivnemu polu v tem električnem polju, medtem ko pozitivno nabite molekule potujejo proti negativnemu polu. V elektroforezi se uporabljata dve vrsti gelov, in sicer agarozni in poliakrilamidni. Ta dva imata različno moč reševanja. Gel deluje kot sito za filtriranje različnih velikosti molekul. Elektrostatični naboj, ki nastane v gelu, deluje kot sila.
Ločevanje je odvisno od mobilnosti ionov.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=sila, ki deluje na delec
f=koeficient trenja
V=povprečna hitrost selitve
Z=naboj selitvenega delca
e=osnovni naboj
E=moč električnega polja
Potrebni pogoji za elektroforezo so razmeroma enostavni. Pri izdelavi gela in vzorčenju se uporablja pufer. Markerji in barvila se uporabljajo za namene vizualizacije.
Kaj je elektroosmoza?
To je proces premikanja tekočine skozi material z uporabo uporabljenega električnega polja. Gibanje je lahko skozi porozni material, vzdolž kapilare, membrane itd. To se lahko uporablja kot tehnika ločevanja (zlasti kapilarna elektroosmoza). Hitrost tekočine je linearno sorazmerna uporabljenemu električnemu polju. Odvisno je tudi od materiala, uporabljenega za izdelavo kanala, in uporabljene rešitve. V vmesniku sta raztopina in material dobila nasprotne naboje, kar je znano kot električna dvojna plast. Ko na raztopino deluje električno polje, se dvojna električna plast premakne zaradi nastale Coulombove sile. To je znano kot elektroosmotski tok.
Kakšna je razlika med elektroforezo in elektroosmozo?
• Pri elektroforezi se trdni delci (makromolekule, kot so nukleinske kisline ali proteini) premikajo z uporabo električnega polja. Toda pri elektroosmozi se tekočina premika.
• Pri elektroforezi je nosilni trdni material gel. Toda elektroosmoza je lahko gel, membrana, kapilara itd.
