Elektroforese vs Elektroosmose
Fysiske adskillelsesmetoder som filtrering, destillation, søjlekromatografi er ikke nemme metoder, når det kommer til adskillelse af nogle molekyler. Elektroforese og elektroosmose er to andre separationsteknikker, som kan bruges til at adskille ladede partikler.
Hvad er elektroforese?
Elektroforese er en teknik til at adskille 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 i molekylærbiologi til at adskille molekyler, især DNA og proteiner. Dette er for det meste i brug, fordi det er relativt nemt og billigt. Apparatet til elektroforesen kan være lidt kompliceret, og forberedelsen af det tager noget tid. Men vi kan sagtens lave et elektroforeseapparat af 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. Todimensionel elektroforese bruges, når der kræves mere opløste prøver (som i tilfælde af fingeraftryk). En gel bruges som støttemedium 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 et elektrisk felt tilføres. Negativt ladede molekyler som DNA har en tendens til at rejse mod den positive pol i dette elektriske felt, mens positivt ladede molekyler har tendens til at rejse til den negative pol. To typer geler bruges i elektroforese som agarose og polyacrylamid. Disse to har forskellige opløsningsevner. Gelen fungerer som en sigte til at filtrere de forskellige størrelser af molekyler. De elektrostatiske ladninger opsat i gelen fungerer som kraften.
Adskillelse afhænger af ionernes mobilitet.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=kraft, der virker på en partikel
f=friktionskoefficient
V=gennemsnitlig migreringshastighed
Z=ladning af den migrerende partikel
e=elementær opkrævning
E=styrken af det elektriske felt
De nødvendige betingelser for elektroforesen er relativt enkle. Når man fremstiller gelen og kører prøven, bruges en buffer. Markører og farvestoffer bruges til visualiseringsformål.
Hvad er elektroosmose?
Dette er processen med at flytte en væske gennem et materiale ved hjælp af et påført elektrisk felt. Bevægelsen kan være gennem et porøst materiale, langs en kapillær, membran osv. Dette kan bruges som en separationsteknik (især kapillær elektroosmose). Væskens hastighed er lineært proportional med det påførte elektriske felt. Det afhænger også af det materiale, der bruges til at bygge kanalen, og den anvendte løsning. I grænsefladen har opløsning og materiale opnået modsatte ladninger, og dette er kendt som et elektrisk dobbeltlag. Når et elektrisk felt påføres opløsningen, bevæger det elektriske dobbeltlag sig med den resulterende Coulomb-kraft. Dette er kendt som det elektro-osmotiske flow.
Hvad er forskellen mellem elektroforese og elektroosmose?
• Ved elektroforese flyttes faste partikler (makromolekyler som nukleinsyrer eller proteiner) ved hjælp af et elektrisk felt. Men i elektroosmose bevæger en væske sig.
• Ved elektroforese er det faste støttemateriale en gel. Men ved elektroosmose kan det være en gel, membran, kapillær osv.
