סוגי האלקטרופורזה

אלקטרופורזה היא דרך להפריד מולקולות ביולוגיות בשדה חשמלי על סמך העובדה שלמולקולות שונות קשורות מטענים חשמליים טבעיים שונים. זה גורם למרכיבים השונים של חומר לנוע בקצב שונה בהשפעת שדה חשמלי. דמיין שיש אוסף של חתיכות קטנות של מתכות שונות על גבי מגש, והניח מגנט בקצה אחד של המגש. נתחי המתכת השונים (המקבילים ל"מולקולות ") יימשכו למגנט בדרגות שונות בהתבסס על המטענים הספציפיים שלהם. זה בעצם מה שקורה באלקטרופורזה, אלא שהמולקולות אינן מופרדות בתחילה.

סוגים שונים של אלקטרופורזה קיימים כיום.

הסיבה לכך שהאלקטרופורזה עובדת היא בזכות אחת המשוואות היסודיות בפיזיקה של אלקטרומגנטיות: כוח שווה למטען חשמלי כפול חוזק השדה באותה נקודה. זה מניח את הצורה:

F = qE

איפה F = כוח, ש = מטען חשמלי ו ה = חוזק שדה חשמלי.

משוואה זו מרמזת שככל שהמטען על חלקיק גבוה יותר, כך הכוח הנובע מהפעלת שדה חשמלי נתון חזק יותר. משמעות הדבר היא ששני חלקיקים בעלי אותה מסה אך מטענים שונים יעברו בקצב שונה דרך השדה. בנוסף, המהירות בה כל מולקולה טעונה נעה תלויה ביחס המטען והמסה שלה. יחד, מאפיינים וקשרים אלה מאפשרים למדענים להפריד בין מרכיבי הביומולקולות הקריטיות, כגון חומצות גרעין, לרכיביהם הקטנים יותר.

שלושה סוגים עיקריים של אלקטרופורזה ג'ל נמצאים בשימוש. אלקטרופורזה ג'ל עמילן, המשתמשת בגרגירי עמילן תפוחי אדמה, הוא דבר שריד. באלקטרופורזה של ג'ל agarose, משמש כמדיום פוליסכריד מטוהר בעל משקל מולקולרי גדול; זה משמש בדרך כלל למולקולות DNA גדולות. אלקטרופורזה ג'ל פוליאקרילאמיד הוא הסוג הנפוץ ביותר מכיוון שהוא יציב ביותר ועובד על מגוון גדול של ריכוזי מולקולה.

אלקטרופורזה ג'ל כלשהי מועדפת ברוב מצבי הניסוי. שיטות נפוצות אחרות כוללות אלקטרופורזה ברזולוציה גבוהה, אלקטרופורזה נימית, איזואלקטרית התמקדות, אלקטרופורזה אימונוכימית, אלקטרופורזה דו ממדית ושדה פועם אלקטרופורזה.

המכשור של אלקטרופורזה עושה הבדל גדול כמו המדיום הספציפי ששימש. בימים ההם, אלקטרופורזה של הגבול הייתה הסטנדרט. במערך ניסיוני זה נמדד קצב התנועה של כל הגבול של המולקולות הנודדות. כיום האלקטרופורזה של האזור שכיחה יותר, כאשר מולקולות נודדות לאזורים או אזורים שונים על אזור נייר קטן. זו גישה ממוקדת יותר מאשר אלקטרופורזה גבולית. לבסוף, אלקטרופורזה מנייר משמשת לעיתים למולקולות קטנות.