電気泳動の目的

ウィリアムH博士が述べたように、電気泳動は「強力で安価な分子分離技術」です。 Heidcamp、細胞生物学研究所マニュアル。 分子への非侵襲的結合や分子分離の可視化など、電気泳動を実行する理由はさまざまです。 全体として、電気泳動は、血液やDNA（デオキシリボ核酸）など、従来の方法では分離が難しい物質を正確に分析する方法を提供することを目的としています。

電気泳動は、電流での応答に応じて、細胞やタンパク質などの荷電分子（正と負）を分離するために使用される経験的手法です。

正味電荷、分子量、バッファー、紙やゲルなどの電気泳動媒体など、いくつかの要因が電気泳動に影響を与えます。 電気泳動では、分子は反対の電荷に向かって移動します。 たとえば、正の正味電荷を持つタンパク質は、電気泳動媒体の負の側に向かって移動します。 さらに、質量が小さい分子は、質量が大きい分子よりも速く移動または分離します。

1937年、スウェーデンの科学者Arne Tiseliusは、MovingBoundary装置と呼ばれるタンパク質分子の動きを測定する装置を開発しました。 タンパク質分子を分離するために水性媒体を使用するU字型の装置です。

1940年に、ゾーン電気泳動が導入されました。これは、固体媒体（ゲルなど）を使用し、分子の分離のより良い解像度または視覚化のための染色を可能にします。

その後、1960年に、キャピラリー電気泳動が開発され、用途の広い電気泳動技術が提供されました。 このタイプの電気泳動では、水性媒体と固体媒体を使用して分子を分離できます。

媒体を使用する電気泳動は、非侵襲的な方法で意図的に分子と相互作用します。 たとえば、ゲル培地はタンパク質の構造と機能を破壊することなくタンパク質分子に結合します。 分子に結合した後、電流を流すことによって運動または分離が開始されます。 さらに、電気泳動後に培地に結合した分子を回収することも可能です。

電気泳動は、分子の分離を視覚化するように設計されています。 これは、染色やオートラジオグラフィーを含むさまざまな方法で実現されます。

オートラジオグラフィーは、X線フィルムを使用して、分離後の放射性分子（DNAなど）の位置を視覚化します。 このタイプの視覚化は、X線がカメラのフラッシュのようなものであり、X線フィルムが白黒写真の現像に使用されるフィルムのようなものである写真の撮影に匹敵します。 電気泳動では、血液中のタンパク質などの分子の写真がオートラジオグラフィーを使用して現像されます。

染色では、分離プロセスの前後に、クマシーブルーやアミドブラックなどの染料が分子と混合されます。 たとえば、電気泳動の前にタンパク質をクーマシー色素と混合すると、分離中のタンパク質の動きを示す染色されたパス（小さな点または線）が生成されます。

電気泳動のもう1つの目的は、分子の分離を視覚化した後、定量的な情報を取得することです。 たとえば、定量的データを取得するために、画像解析ソフトウェア（2Dおよび3Dレンダリングソフトウェア）は、電気泳動の結果をデジタル信号として記録します。 これらの信号は、電気泳動の前後の分子の位置を表し、「インシリコ」での定量分析に使用されます（コンピューターを使用）。