Elektroforees vs elektroosmoos
Füüsikalised eraldamismeetodid, nagu filtreerimine, destilleerimine, kolonnkromatograafia, ei ole mõnede molekulide eraldamisel lihtsad meetodid. Elektroforees ja elektroosmoos on kaks teist eraldusmeetodit, mida saab kasutada laetud osakeste eraldamiseks.
Mis on elektroforees?
Elektroforees on molekulide eraldamise tehnika nende suuruse alusel. Selle eraldamise aluseks on molekuli laeng ja nende võime liikuda elektriväljas. See on molekulaarbioloogias kõige levinum ja peamine meetod molekulide, eriti DNA ja valkude eraldamiseks. Seda kasutatakse enamasti, kuna see on suhteliselt lihtne ja odav. Elektroforeesi seade võib olla veidi keeruline ja selle ettevalmistamine võtab aega. Kuid me saame hõlpsasti teha elektroforeesiaparaadi laboris leiduvatest asjadest. Elektroforeesi tehnikad võivad olenev alt meie eesmärkidest erineda. DNA või valgu eraldamiseks saame kasutada ühemõõtmelist elektroforeesi. Kahemõõtmelist elektroforeesi kasutatakse siis, kui on vaja rohkem lahustatud proove (nagu sõrmejälgede võtmise puhul). Molekulide eraldamiseks kasutatakse tugikeskkonnana geeli. Seda geeli saab valmistada lamedate lehtedena või tuubidena. Selle protseduuri aluseks on molekulide eraldamine sõltuv alt nende liikumiskiirusest läbi geeli, kui elektriväli on varustatud. Negatiivselt laetud molekulid, nagu DNA, kalduvad liikuma selles elektriväljas positiivse pooluse suunas, samas kui positiivselt laetud molekulid kalduvad liikuma negatiivse pooluse poole. Elektroforeesis kasutatakse agaroosi ja polüakrüülamiidina kahte tüüpi geele. Neil kahel on erinev lahendusvõime. Geel toimib sõelana, et filtreerida erineva suurusega molekule. Geeli elektrostaatilised laengud toimivad jõuna.
Eraldumine sõltub ioonide liikuvusest.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=osakesele mõjuv jõud
f=hõõrdetegur
V=keskmine migratsioonikiirus
Z=rändava osakese laeng
e=elementaarlaeng
E=elektrivälja tugevus
Elektroforeesiks vajalikud tingimused on suhteliselt lihtsad. Geeli valmistamisel ja proovi käivitamisel kasutatakse puhvrit. Visualiseerimiseks kasutatakse markereid ja värvaineid.
Mis on elektroosmoos?
See on vedeliku liigutamine läbi materjali, kasutades rakendatud elektrivälja. Liikumine võib toimuda läbi poorse materjali, mööda kapillaari, membraani jne. Seda saab kasutada eraldusmeetodina (eriti kapillaarelektroosmoos). Vedeliku liikumiskiirus on lineaarselt võrdeline rakendatud elektriväljaga. See sõltub ka kanali ehitamiseks kasutatud materjalist ja kasutatud lahendusest. Liideses on lahus ja materjal saanud vastupidised laengud ja seda nimetatakse elektriliseks topeltkihiks. Kui lahusele rakendatakse elektrivälja, liigub elektriline topeltkiht tekkiva Coulombi jõu toimel. Seda nimetatakse elektroosmootseks vooluks.
Mis vahe on elektroforeesil ja elektroosmoosil?
• Elektroforeesis liigutatakse tahkeid osakesi (makromolekule nagu nukleiinhapped või valgud) elektrivälja abil. Kuid elektroosmoosi korral vedelik liigub.
• Elektroforeesis on tugiaineks geel. Kuid see võib olla elektroosmoos, see võib olla geel, membraan, kapillaar jne.
