Az elektroforézis egy módja a biológiai molekulák szétválasztásának egy elektromos mezőben, azon a tényen alapulva, hogy a különböző molekulákhoz különböző természetes elektromos töltések társulnak. Ez arra készteti az anyag különböző komponenseit, hogy elektromos sebesség hatására különböző sebességgel mozognak. Képzelje el, hogy egy kis fémdarabok gyűjteménye van egy tálcán, és a tálca egyik végén helyezzen el egy mágnest. A különböző fémdarabok (egyenértékűek a "molekulákkal") a töltésük alapján különböző mértékben vonzódnának a mágneshez. Az elektroforézis során lényegében ez történik, azzal a különbséggel, hogy a molekulák kezdetben nem válnak szét.
Különböző típusú elektroforézis van a gyakorlatban ma.
Az elektroforézis elve
Az elektroforézis működésének oka az elektromágnesesség fizikájának egyik alapvető egyenlete: az erő megegyezik az elektromos töltés és a mező erősségének szorzatával abban a pontban. Ez a következő formát ölti:
F = qE
Hol F = erő, q = elektromos töltés és E = elektromos térerősség.
Ez az egyenlet azt jelenti, hogy minél nagyobb egy részecske töltése, annál erősebb az adott elektromos tér alkalmazásából eredő erő. Ez azt jelenti, hogy két azonos tömegű, de különböző töltésű részecske különböző sebességgel mozog a mezőn keresztül. Ezenkívül bármely töltött molekula mozgásának sebessége függ a töltés / tömeg arányától. Ezek a tulajdonságok és kapcsolatok együttesen lehetővé teszik a tudósok számára, hogy a kritikus biomolekulák alkotóelemeit, például a nukleinsavakat, kisebb komponenseikre szétválasszák.
Gélelektroforézis
A gélelektroforézis három fő típusát használják. A keményítőgél-elektroforézis, amely burgonyakeményítő-granulátumokat használ fel, valami ereklye. Az agarózgél-elektroforézis során tisztított, nagy molekulatömegű poliszacharidot alkalmazunk közegként; ezt általában nagy DNS-molekuláknál használják. A poliakrilamid gélelektroforézis a leggyakoribb típus, mert rendkívül stabil és a molekula koncentrációinak nagy tartományában működik.
Ritkábban használt típusú elektroforézis
Bizonyos típusú gélelektroforézist előnyben részesítenek a legtöbb kísérleti helyzetben. Egyéb általános módok közé tartozik a nagy felbontású elektroforézis, a kapilláris elektroforézis, az izoelektromos fókuszálás, immunokémiai elektroforézis, kétdimenziós elektroforézis és pulzáló mező elektroforézis.
Az elektroforézis set-upok típusai
Az elektroforézis műszerezése annyi különbséget jelent, mint az alkalmazott specifikus közeg. Régen a határelektroforézis volt a szabvány. Ebben a kísérleti elrendezésben a vándorló molekulák teljes határának mozgási sebességét mérjük. Manapság a zónaelektroforézis gyakoribb, amikor a molekulák különböző területekre vagy zónákra vándorolnak egy kis papírrészen. Ez célzottabb megközelítés, mint a határelektroforézis. Végül kis molekulák esetében néha papírelektroforézist alkalmaznak.