O objetivo da eletroforese

A eletroforese é uma “técnica de separação molecular poderosa e barata”, conforme afirma o Dr. William H. Heidcamp, no Manual do Laboratório de Biologia Celular. Existem várias razões para a realização da eletroforese, incluindo ligação não invasiva a moléculas e visualização da separação de moléculas. No geral, a eletroforese visa fornecer uma maneira precisa de analisar substâncias, como seu sangue e DNA (ácido desoxirribonucléico), que são difíceis de separar usando métodos convencionais.

A eletroforese é uma técnica empírica utilizada na separação de moléculas carregadas (positivas e negativas), como células e proteínas, de acordo com sua resposta em corrente elétrica.

Vários fatores afetam a eletroforese, incluindo carga líquida, massa da molécula, tampão e meios eletroforéticos como papel ou gel. Na eletroforese, as moléculas se movem em direção à carga oposta; por exemplo, uma proteína com uma carga líquida positiva move-se em direção ao lado negativo do meio eletroforético. Além disso, as moléculas com massa menor se movem ou se separam mais rápido do que as moléculas com massa maior.

Em 1937, um cientista sueco chamado Arne Tiselius desenvolveu um aparelho para medir o movimento das moléculas de proteínas, chamado aparelho Moving Boundary. Este é um aparelho em forma de U que usa um meio aquoso para separar moléculas de proteínas.

Em 1940, foi introduzida a eletroforese de zona, que usa um meio sólido (por exemplo, gel) e permite a coloração para melhor resolução ou visualização da separação das moléculas.

Então, em 1960, a eletroforese capilar foi desenvolvida para fornecer uma técnica de eletroforese versátil. Este tipo de eletroforese permite a separação de moléculas usando meios aquosos e sólidos.

A eletroforese, usando meios, interage propositalmente com as moléculas de forma não invasiva. Por exemplo, os meios de gel se ligam a moléculas de proteína sem interromper a estrutura e função da proteína. Após a ligação às moléculas, o movimento ou separação é iniciado pela aplicação de corrente elétrica. Além disso, também é possível recuperar as moléculas ligadas ao meio após a eletroforese.

A eletroforese é projetada para visualizar a separação de moléculas. Isso é obtido por vários métodos, incluindo coloração e autorradiografia.

A autoradiografia usa filmes de raios-X para visualizar a posição de moléculas radioativas (por exemplo, DNA) após a separação. Esse tipo de visualização é comparável a tirar fotos, em que o raio-x é como o flash de uma câmera e o filme de raio-x é como o filme usado na revelação de fotos em preto e branco. Na eletroforese, as fotos de moléculas, como proteínas, em seu sangue são desenvolvidas por meio da autorradiografia.

Na coloração, corantes como o azul coomassie e o preto amido são misturados às moléculas, antes ou depois do processo de separação. Por exemplo, a mistura de proteínas com corante coomasie antes da eletroforese produzirá caminhos manchados (pequenos pontos ou linhas) mostrando o movimento da proteína durante a separação.

Outro objetivo da eletroforese é obter informações quantitativas após visualizar a separação das moléculas. Para obter dados quantitativos, por exemplo, um software de análise de imagens (software de renderização 2D e 3D) registra os resultados da eletroforese como sinais digitais. Esses sinais representam a posição das moléculas antes e depois da eletroforese e são então usados ​​para análise quantitativa "in silico" (com o uso de um computador).