Електрофорезата е начин за разделяне на биологичните молекули в електрическо поле, основан на факта, че различните молекули имат различни естествени електрически заряди, свързани с тях. Това кара различните компоненти на веществото да се движат с различна скорост под въздействието на електрическо поле. Представете си, че имате колекция от малки парченца различни метали върху тава и поставяте магнит в единия край на тавата. Различните парчета метал (еквивалентни на "молекулите") биха били привлечени към магнита в различна степен въз основа на техните специфични заряди. По същество това се случва при електрофорезата, с изключение на това, че молекулите първоначално не са разделени.
Днес на практика са различни видове електрофореза.
Принципът на електрофорезата
Причината, поради която работи електрофорезата, се дължи на едно от основните уравнения във физиката на електромагнетизма: силата е равна на електрическия заряд, умножен по силата на полето в тази точка. Това приема формата:
F = qE
Където F = сила, q = електрически заряд и Е. = сила на електрическото поле.
Това уравнение предполага, че колкото по-висок е зарядът на частица, толкова по-силна е силата, която се получава от прилагането на дадено електрическо поле. Това означава, че две частици с еднаква маса, но различни заряди ще се движат с различна скорост през полето. Освен това скоростта, с която се движи която и да е заредена молекула, зависи от нейното съотношение заряд / маса. Заедно тези свойства и взаимоотношения позволяват на учените да разделят компонентите на критичните биомолекули, като нуклеиновите киселини, на по-малките им компоненти.
Гел електрофореза
Използват се три основни типа гел електрофореза. Електрофорезата със скорбялен гел, която използва гранули от картофено нишесте, е нещо като реликва. В електрофорезата в агарозен гел като среда се използва пречистен полизахарид с голямо молекулно тегло; това обикновено се използва за големи ДНК молекули. Полиакриламидният гел електрофореза е най-често срещаният тип, тъй като е изключително стабилен и работи при голям диапазон от молекулни концентрации.
По-рядко използвани видове електрофореза
Гел електрофорезата от някакъв вид е предпочитана в повечето експериментални ситуации. Други често срещани модалности включват електрофореза с висока разделителна способност, капилярна електрофореза, изоелектрична фокусиране, имунохимична електрофореза, двуизмерна електрофореза и импулсно поле електрофореза.
Видове набори за електрофореза
Инструментариумът на електрофорезата има толкова голяма разлика, колкото използваната специфична среда. В старите дни граничната електрофореза беше стандарт. В тази експериментална настройка се измерва скоростта на движение на цялата граница на мигриращите молекули. Днес зоновата електрофореза е по-често срещана, като молекулите мигрират в различни области или зони върху малка област хартия. Това е по-целенасочен подход от граничната електрофореза. И накрая, хартиената електрофореза понякога се използва за малки молекули.