전기 영동의 목적

전기 영동은 "강력하고 저렴한 분자 분리 기술"이라고 Dr. William H. Heidcamp, Cell Biology Laboratory Manual. 분자에 대한 비 침습적 결합 및 분자 분리의 시각화를 포함하여 전기 영동을 수행하는 다양한 이유가 있습니다. 전반적으로 전기 영동은 기존의 방법으로는 분리하기 어려운 혈액과 DNA (데 옥시 리보 핵산)와 같은 물질을 정확하게 분석하는 방법을 제공하는 것을 목표로합니다.

전기 영동은 전류에 대한 반응에 따라 세포 및 단백질과 같은 하전 된 분자 (양극 및 음극)를 분리하는 데 사용되는 경험적 기술입니다.

순 전하, 분자 질량, 완충액 및 종이 또는 젤과 같은 전기 영동 매체를 포함한 여러 요인이 전기 영동에 영향을 미칩니다. 전기 영동에서 분자는 반대 전하로 이동합니다. 예를 들어, 양의 순 전하를 가진 단백질은 전기 영동 매체의 음의 쪽을 향해 이동합니다. 또한 질량이 작은 분자는 질량이 큰 분자보다 빠르게 이동하거나 분리됩니다.

1937 년, Arne Tiselius라는 스웨덴 과학자는 Moving Boundary 장치라는 단백질 분자의 움직임을 측정하는 장치를 개발했습니다. 단백질 분자를 분리하기 위해 수성 매체를 사용하는 U 자형 장치입니다.

1940 년에는 고체 매질 (예: 겔)을 사용하고 분자 분리의 더 나은 해상도 또는 시각화를위한 염색을 허용하는 구역 전기 영동이 도입되었습니다.

1960 년에 모세관 전기 영동은 다양한 전기 영동 기술을 제공하기 위해 개발되었습니다. 이러한 유형의 전기 영동은 수성 및 고체 매체를 사용하여 분자를 분리 할 수 ​​있습니다.

매체를 사용하는 전기 영동은 의도적으로 비 침습적 방식으로 분자와 상호 작용합니다. 예를 들어, 젤 배지는 단백질의 구조와 기능을 방해하지 않고 단백질 분자에 결합합니다. 분자에 결합한 후 전류를 가하여 이동 또는 분리가 시작됩니다. 또한, 전기 영동 후 매질에 결합 된 분자를 회수하는 것도 가능합니다.

전기 영동은 분자 분리를 시각화하도록 설계되었습니다. 이것은 염색 및 자동 방사선 촬영을 포함한 다양한 방법으로 달성됩니다.

Autoradiography는 X-ray 필름을 사용하여 분리 후 방사성 분자 (예: DNA)의 위치를 ​​시각화합니다. 이러한 유형의 시각화는 사진을 찍는 것과 비슷합니다. x-ray는 카메라 플래시와 같고 x-ray 필름은 흑백 사진 현상에 사용되는 필름과 같습니다. 전기 영동에서는 혈액에있는 단백질과 같은 분자의 사진이 자동 방사선 촬영을 사용하여 개발됩니다.

염색에서 쿠마시 블루 및 아미도 블랙과 같은 염료는 분리 공정 전후에 분자와 혼합됩니다. 예를 들어, 전기 영동 전에 단백질을 쿠마 지 염료와 혼합하면 분리하는 동안 단백질의 움직임을 보여주는 염색 된 경로 (작은 점 또는 선)가 생성됩니다.

전기 영동의 또 다른 목적은 분자 분리를 시각화 한 후 정량적 정보를 얻는 것입니다. 예를 들어 정량 데이터를 얻기 위해 이미지 분석 소프트웨어 (2D 및 3D 렌더링 소프트웨어)는 전기 영동 결과를 디지털 신호로 기록합니다. 이러한 신호는 전기 영동 전후의 분자 위치를 나타내며 'in silico'(컴퓨터 사용)의 정량 분석에 사용됩니다.