Elektroforeza protiv elektroosmoze
Metode fizičke separacije kao što su filtriranje, destilacija, kromatografija na stupcu nisu jednostavne metode kada se radi o separaciji nekih molekula. Elektroforeza i elektroosmoza dvije su druge tehnike odvajanja koje se mogu koristiti za odvajanje nabijenih čestica.
Što je elektroforeza?
Elektroforeza je tehnika odvajanja molekula na temelju njihove veličine. Temeljni za ovo odvajanje je naboj molekule i njihova sposobnost kretanja u električnom polju. Ovo je najčešća i glavna tehnika u molekularnoj biologiji za odvajanje molekula, posebice DNA i proteina. Ovo je uglavnom u upotrebi jer je relativno jednostavno i jeftino. Aparat za elektroforezu može biti malo kompliciran, a priprema zahtijeva određeno vrijeme. Ali možemo lako napraviti aparat za elektroforezu od stvari koje imamo u laboratoriju. Tehnike elektroforeze mogu varirati ovisno o namjeni. Jednodimenzionalnu elektroforezu možemo koristiti za odvajanje DNA ili proteina. Dvodimenzionalna elektroforeza se koristi kada su potrebni razlučniji uzorci (kao u slučaju otiska prsta). Kao nosivi medij za odvajanje molekula koristi se gel. Ovaj gel se može pripremiti u ravnim listovima ili u tubama. Osnova ovog postupka je razdvajanje molekula ovisno o njihovoj brzini kretanja kroz gel kada je dovedeno električno polje. Negativno nabijene molekule poput DNK teže putovati prema pozitivnom polu u ovom električnom polju, dok pozitivno nabijene molekule teže putovati prema negativnom polu. U elektroforezi se koriste dvije vrste gelova kao što su agaroza i poliakrilamid. Ova dva imaju različite moći razlučivanja. Gel djeluje kao sito za filtriranje različitih veličina molekula. Elektrostatički naboji postavljeni u gelu djeluju kao sila.
Razdvajanje ovisi o pokretljivosti iona.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=sila koja djeluje na česticu
f=koeficijent trenja
V=prosječna brzina migracije
Z=naboj migrirajuće čestice
e=osnovna naknada
E=jakost električnog polja
Potrebni uvjeti za elektroforezu su relativno jednostavni. Prilikom izrade gela i uzimanja uzorka koristi se pufer. Markeri i boje koriste se za potrebe vizualizacije.
Što je elektroosmoza?
Ovo je proces kretanja tekućine kroz materijal pomoću primijenjenog električnog polja. Kretanje može biti kroz porozni materijal, duž kapilare, membrane itd. Ovo se može koristiti kao tehnika odvajanja (osobito kapilarna elektroosmoza). Brzina tekućine je linearno proporcionalna primijenjenom električnom polju. Također ovisi o materijalu koji se koristi za izgradnju kanala i korištenom rješenju. U sučelju, otopina i materijal dobili su suprotne naboje i to je poznato kao dvostruki električni sloj. Kada se električno polje primijeni na otopinu, električni dvostruki sloj se pomiče pomoću rezultirajuće Coulombove sile. To je poznato kao elektro-osmotski protok.
Koja je razlika između elektroforeze i elektroosmoze?
• U elektroforezi se krute čestice (makromolekule poput nukleinskih kiselina ili proteina) pomiču pomoću električnog polja. Ali u elektroosmozi se tekućina kreće.
• U elektroforezi, čvrsti materijal potpore je gel. Ali elektroosmoza može biti gel, membrana, kapilara itd.
