Elektroforezės tipai

Elektroforezė yra būdas atskirti biologines molekules elektriniame lauke, remiantis tuo, kad skirtingos molekulės turi skirtingus natūralius elektrinius krūvius, susijusius su jomis. Tai priverčia skirtingus medžiagos komponentus veikiant elektriniam laukui judėti skirtingais greičiais. Įsivaizduokite, kad ant padėklo turite mažų skirtingų metalų gabalėlių kolekciją ir viename dėklo gale padėkite magnetą. Skirtingi metalo gabalai (lygiaverčiai „molekulėms“) skirtingai pritrauktų magnetą, atsižvelgiant į jų specifinius krūvius. Iš esmės taip vyksta elektroforezėje, išskyrus tai, kad molekulės iš pradžių nėra atskirtos.

Šiandien praktikoje yra įvairių rūšių elektroforezės.

Priežastis, kodėl veikia elektroforezė, priklauso nuo vienos iš pagrindinių elektromagnetizmo fizikos lygčių: jėga lygi elektriniam krūviui ir lauko stiprumui tame taške. Tai įgauna formą:

F = qE

Kur F = jėga, q = elektros krūvis ir E = elektrinio lauko stipris.

Ši lygtis reiškia, kad kuo didesnis dalelės krūvis, tuo stipresnė jėga atsiranda dėl tam tikro elektrinio lauko taikymo. Tai reiškia, kad dvi tos pačios masės, bet skirtingo krūvio dalelės judės skirtingu greičiu per lauką. Be to, bet kurios įkrautos molekulės judėjimo greitis priklauso nuo jos krūvio ir masės santykio. Šios savybės ir ryšiai kartu leidžia mokslininkams atskirti kritinių biomolekulių komponentus, tokius kaip nukleorūgštys, į mažesnius komponentus.

Naudojamos trys pagrindinės gelio elektroforezės rūšys. Krakmolo gelio elektroforezė, kurioje naudojamos bulvių krakmolo granulės, yra kažkas relikvijos. Elektroforezės agarozės gelyje metu kaip terpė naudojamas išgrynintas, didelės molekulinės masės polisacharidas; tai paprastai naudojama didelėms DNR molekulėms. Elektroforezė poliakrilamido geliu yra labiausiai paplitusi, nes ji yra ypač stabili ir veikia esant dideliam molekulių koncentracijų diapazonui.

Tam tikros rūšies gelio elektroforezė yra pageidautina daugumoje eksperimentinių situacijų. Kiti įprasti būdai yra didelės skiriamosios gebos elektroforezė, kapiliarinė elektroforezė, izoelektrinė fokusavimas, imunocheminė elektroforezė, dvimatė elektroforezė ir impulsinis laukas elektroforezė.

Elektroforezės prietaisai daro tiek pat skirtumų, kiek naudojama konkreti terpė. Senais laikais ribinė elektroforezė buvo standartas. Šioje eksperimentinėje sąrangoje matuojamas visos migruojančių molekulių ribos judėjimo greitis. Šiandien zonų elektroforezė yra dažnesnė, kai molekulės migruoja į skirtingas sritis arba zonas ant mažo popieriaus srities. Tai yra tikslingesnis požiūris nei ribinė elektroforezė. Galiausiai, mažoms molekulėms kartais naudojama popieriaus elektroforezė.