Электрофорез против электроосмоса
Физические методы разделения, такие как фильтрация, дистилляция, колоночная хроматография, не являются простыми методами разделения некоторых молекул. Электрофорез и электроосмос - два других метода разделения, которые можно использовать для разделения заряженных частиц.
Что такое электрофорез?
Электрофорез – это метод разделения молекул по их размерам. Основополагающим для этого разделения является заряд молекул и их способность двигаться в электрическом поле. Это наиболее распространенный и основной метод в молекулярной биологии для разделения молекул, особенно ДНК и белков. Это в основном используется, потому что это относительно легко и недорого. Аппарат для электрофореза может быть немного сложным, а его подготовка занимает некоторое время. Но мы легко можем сделать аппарат для электрофореза из того, что есть в лаборатории. Методы электрофореза могут варьироваться в зависимости от наших целей. Мы можем использовать одномерный электрофорез для разделения ДНК или белка. Двумерный электрофорез используется, когда требуются образцы с более высоким разрешением (например, в случае отпечатков пальцев). Гель используется в качестве опорной среды для разделения молекул. Этот гель может быть приготовлен в виде плоских листов или в тюбиках. В основе этой процедуры лежит разделение молекул в зависимости от скорости их движения через гель при приложении электрического поля. Отрицательно заряженные молекулы, такие как ДНК, имеют тенденцию двигаться к положительному полюсу в этом электрическом поле, в то время как положительно заряженные молекулы стремятся к отрицательному полюсу. В электрофорезе используются два типа гелей: агарозный и полиакриламидный. Эти два вещества имеют разную разрешающую способность. Гель действует как сито для фильтрации молекул разного размера. Электростатические заряды, образующиеся в геле, действуют как сила.
Разделение зависит от подвижности ионов.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=сила, действующая на частицу
f=коэффициент трения
V=средняя скорость миграции
Z=заряд мигрирующей частицы
e=элементарный заряд
E=напряженность электрического поля
Необходимые условия электрофореза относительно просты. При приготовлении геля и анализе образца используется буфер. Для визуализации используются маркеры и красители.
Что такое электроосмос?
Это процесс движения жидкости через материал с помощью приложенного электрического поля. Движение может быть через пористый материал, по капилляру, мембране и т.д. Это может быть использовано в качестве метода разделения (особенно капиллярный электроосмос). Скорость жидкости линейно пропорциональна приложенному электрическому полю. Это также зависит от материала, из которого построен канал, и используемого раствора. На границе раздела раствор и материал получили противоположные заряды, и это известно как двойной электрический слой. Когда к раствору прикладывается электрическое поле, двойной электрический слой движется под действием результирующей кулоновской силы. Это известно как электроосмотический поток.
В чем разница между электрофорезом и электроосмосом?
• При электрофорезе твердые частицы (макромолекулы, такие как нуклеиновые кислоты или белки) перемещаются с помощью электрического поля. Но при электроосмосе движется жидкость.
• В электрофорезе твердым материалом носителя является гель. А вот электроосмос может быть гелевым, мембранным, капиллярным и т.д.
