Електрофореза је „моћна и јефтина техника молекуларног раздвајања“, како је рекао др Виллиам Х. Хеидцамп, у приручнику Лабораторија за ћелијску биологију. Постоје различити разлози за спровођење електрофорезе, укључујући неинвазивно везивање за молекуле и визуализацију раздвајања молекула. Све у свему, електрофореза има за циљ да обезбеди тачан начин анализе супстанци, као што су крв и ДНК (деоксирибонуклеинска киселина), које је тешко раздвојити конвенционалним методама.
Дефиниција
Електрофореза је емпиријска техника која се користи за одвајање наелектрисаних молекула (позитивних и негативних) као што су ћелије и протеини, у складу са њиховим одзивом у електричној струји.
Неколико фактора утиче на електрофорезу, укључујући нето наелектрисање, масу молекула, пуфер и електрофоретски медиј попут папира или гела. У електрофорези, молекули се крећу према супротном наелектрисању; на пример, протеин са позитивним нето наелектрисањем креће се ка негативној страни електрофоретског медија. Даље, молекули мање масе брже се крећу или брже одвајају од молекула веће масе.
Историја
1937. шведски научник по имену Арне Тиселиус развио је апарат за мерење кретања молекула протеина, назван Апарат за померање границе. Ово је уређај у облику слова У који користи водени медијум за одвајање протеинских молекула.
1940. године уведена је зонска електрофореза, која користи чврсти медијум (нпр. Гел) и омогућава бојење ради боље резолуције или визуелизације раздвајања молекула.
Затим је 1960. године развијена капиларна електрофореза како би се обезбедила свестрана техника електрофорезе. Ова врста електрофорезе омогућава раздвајање молекула помоћу водених и чврстих медија.
Молецуле Биндинг
Електрофореза, користећи медијуме, наменски комуницира са молекулима на неинвазиван начин. На пример, гелски медијуми се везују за протеинске молекуле без нарушавања структуре и функције протеина. Након везивања за молекуле, покретање или раздвајање иницира се применом електричне струје. Даље, такође је могуће повратити молекуле везане за медијум након електрофорезе.
Раздвајање високе резолуције
Електрофореза је дизајнирана да визуализује одвајање молекула. То се постиже различитим методама, укључујући бојење и ауторадиографију.
Ауторадиографија користи рентгенске филмове за визуелизацију положаја радиоактивних молекула (нпр. ДНК) након раздвајања. Ова врста визуелизације је упоредива са сликањем, при чему је рендген попут блица камере, а рендген филм је попут филма који се користи у развоју црно-белих фотографија. У електрофорези, фотографије молекула као што су протеини у вашој крви развијају се помоћу ауторадиографије.
У бојењу, боје попут цоомассие блуе и амидо блацк се мешају са молекулима, пре или после процеса одвајања. На пример, мешање протеина са бојом цоомасие пре електрофорезе даће обојене путеве (мале тачке или линије) који приказују кретање протеина током раздвајања.
Квантитативна анализа
Друга сврха електрофорезе је добијање квантитативних информација након визуелизације раздвајања молекула. Да би се добили квантитативни подаци, на пример, софтвер за анализу слике (2Д и 3Д софтвер за приказивање) бележи резултате електрофорезе као дигиталне сигнале. Ови сигнали представљају положај молекула пре и после електрофорезе, а затим се користе за квантитативну анализу „ин силицо“ (уз употребу рачунара).
