Elektroforézis vs elektroozmózis
A fizikai elválasztási módszerek, mint a szűrés, desztilláció, oszlopkromatográfia nem egyszerű módszerek egyes molekulák elválasztására. Az elektroforézis és az elektroozmózis két másik elválasztási technika, amelyek a töltött részecskék elválasztására használhatók.
Mi az elektroforézis?
Az elektroforézis a molekulák méretük alapján történő szétválasztásának módszere. Ennek az elválasztásnak az alapvető feltétele a molekula töltése és elektromos térben való mozgási képessége. A molekuláris biológiában ez a leggyakoribb és fő módszer a molekulák, különösen a DNS és a fehérjék szétválasztására. Ezt többnyire azért használják, mert viszonylag egyszerű és olcsó. Az elektroforézis berendezése kissé bonyolult lehet, és az elkészítése némi időt vesz igénybe. De könnyen készíthetünk elektroforézis készüléket a laboratóriumban lévő dolgokból. Az elektroforézis technikái céljainktól függően változhatnak. Egydimenziós elektroforézist használhatunk DNS vagy fehérje elválasztására. Kétdimenziós elektroforézist alkalmaznak, ha több felbontású mintára van szükség (mint az ujjlenyomat esetében). Támogató közegként gélt használnak a molekulák elválasztására. Ez a gél lapos lapokként vagy tubusokban is elkészíthető. Ennek az eljárásnak az alapja a molekulák szétválasztása a gélen való mozgásuk sebességétől függően, amikor elektromos mezőt biztosítanak. A negatív töltésű molekulák, például a DNS, hajlamosak a pozitív pólus felé haladni ebben az elektromos mezőben, míg a pozitív töltésű molekulák a negatív pólushoz. Elektroforézisben kétféle gélt használnak, mint agarózt és poliakrilamidot. Ennek a kettőnek különböző feloldóképessége van. A gél szitaként működik a különböző méretű molekulák kiszűrésére. A gélben fellépő elektrosztatikus töltések hatnak erőként.
Az elválasztás az ionok mobilitásától függ.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=egy részecskére ható erő
f=súrlódási együttható
V=átlagos vándorlási sebesség
Z=a vándorló részecske töltése
e=elemi töltés
E=az elektromos tér erőssége
Az elektroforézishez szükséges feltételek viszonylag egyszerűek. A gél elkészítésekor és a minta futtatásakor puffert használunk. A megjelenítéshez markereket és színezékeket használnak.
Mi az elektroozmózis?
Ez az a folyamat, amely során folyadékot mozgatnak egy anyagon alkalmazott elektromos tér segítségével. A mozgás történhet porózus anyagon keresztül, kapillárison, membránon stb. Ez használható elválasztási technikaként (különösen kapilláris elektroozmózis). A folyadék sebessége lineárisan arányos az alkalmazott elektromos térrel. Ez a csatorna építéséhez használt anyagtól és az alkalmazott megoldástól is függ. Az interfészben az oldat és az anyag ellentétes töltéseket kapott, és ezt elektromos kettős rétegnek nevezik. Amikor elektromos mezőt alkalmazunk az oldatra, az elektromos kettős réteg a keletkező Coulomb-erő hatására elmozdul. Ezt elektroozmotikus áramlásnak nevezik.
Mi a különbség az elektroforézis és az elektroozmózis között?
• Az elektroforézis során a szilárd részecskéket (makromolekulákat, például nukleinsavakat vagy fehérjéket) elektromos tér segítségével mozgatják. De az elektroozmózisban egy folyadék mozog.
• Az elektroforézisben a hordozó szilárd anyag egy gél. De ez elektroozmózis lehet gél, membrán, kapilláris stb.
