Vrste elektroforeze

Elektroforeza je način ločevanja bioloških molekul v električnem polju, ki temelji na dejstvu, da imajo različne molekule z njimi povezane različne naravne električne naboje. To povzroči, da se različne sestavine snovi pod vplivom električnega polja gibljejo z različnimi hitrostmi. Predstavljajte si, da imate na pladnju zbirko majhnih koščkov različnih kovin in na en konec pladnja položite magnet. Različni kovinski kosi (enakovredni "molekulam") bi magnet privlačili v različnih stopnjah glede na njihove specifične naboje. V bistvu se to zgodi pri elektroforezi, le da molekule na začetku niso ločene.

Danes so v praksi različne vrste elektroforeze.

Razlog, zakaj deluje elektroforeza, je ena od temeljnih enačb v fiziki elektromagnetizma: sila je enaka električnemu naboju, pomnoženemu z močjo polja na tej točki. To ima obliko:

F = qE

Kje F = sila, q = električni naboj in E = jakost električnega polja.

Ta enačba pomeni, da večja kot je naboj na delcu, močnejša je sila, ki je posledica delovanja določenega električnega polja. To pomeni, da se bosta delca z enako maso, vendar z različnimi naboji, gibala po polju z različno hitrostjo. Poleg tega je hitrost, s katero se premika nabita molekula, odvisna od razmerja med nabojem in maso. Skupaj te lastnosti in razmerja omogočajo znanstvenikom, da ločijo komponente kritičnih biomolekul, kot je nukleinske kisline, na njihove manjše sestavine.

Uporabljajo se tri glavne vrste gelne elektroforeze. Elektroforeza v škrobnem gelu, pri kateri se uporabljajo granule krompirjevega škroba, je nekaj podobnega. Pri elektroforezi v agaroznem gelu se kot medij uporablja prečiščen polisaharid z veliko molekulsko maso; to se običajno uporablja za velike molekule DNA. Elektroforeza v poliakrilamidnem gelu je najpogostejša vrsta, saj je izjemno stabilna in deluje v številnih molekularnih koncentracijah.

V večini poskusnih situacij je nekakšna elektroforeza v gelu najprimernejša. Drugi pogosti načini so elektroforeza z visoko ločljivostjo, kapilarna elektroforeza, izoelektrična ostrenje, imunokemijska elektroforeza, dvodimenzionalna elektroforeza in pulzno polje elektroforeza.

Instrumentacija elektroforeze je enako pomembna kot uporabljeni medij. V starih časih je bila mejna elektroforeza standard. V tej eksperimentalni postavitvi se meri hitrost gibanja celotne meje molekule, ki se seli. Danes je elektroforeza v conah pogostejša, molekule se na majhnem območju papirja selijo na različna območja ali območja. To je bolj ciljno usmerjen pristop kot mejna elektroforeza. Končno se papirna elektroforeza včasih uporablja za majhne molekule.