Elektroforees vs elektroosmoos

Füüsikalised eraldusmeetodid, näiteks filtreerimine, destilleerimine ja kolonnkromatograafia, ei ole mõne molekuli eraldamisel lihtsad meetodid. Elektroforees ja elektroosmoos on veel kaks eraldusmeetodit, mida saab kasutada laetud osakeste eraldamiseks.

Mis on elektroforees?

Elektroforees on molekulide eraldamise meetod nende suuruse alusel. Selle eraldamise põhialuseks on molekuli laeng ja nende võime liikuda elektriväljas. See on molekulaarbioloogias kõige levinum ja põhitehnika molekulide, eriti DNA ja valkude eraldamiseks. Enamasti on see kasutusel, kuna see on suhteliselt lihtne ja odav. Elektroforeesi seade võib olla pisut keeruline ja selle ettevalmistamine võtab natuke aega. Kuid laboris olevatest asjadest saame hõlpsalt elektroforeesi aparaadi teha. Elektroforeesi tehnikad võivad olenevalt meie eesmärkidest erineda. DNA või valgu eraldamiseks võime kasutada ühemõõtmelist elektroforeesi. Kahemõõtmelist elektroforeesi kasutatakse juhul, kui on vaja rohkem lahutatud proove (nagu sõrmejälgede puhul). Molekulide eraldamiseks kasutatakse tugikeskkonnana geeli. Seda geeli saab valmistada lamedate lehtedena või torudena. Selle protseduuri aluseks on molekulide eraldamine sõltuvalt nende liikumiskiirusest läbi geeli, kui elektrivälja varustatakse. Negatiivselt laetud molekulid, nagu näiteks DNA, liiguvad selles elektriväljas positiivse pooluse poole, positiivselt laetud molekulid aga negatiivse pooluse poole. Elektroforeesis kasutatakse agaroosina ja polüakrüülamiidina kahte tüüpi geele. Neil kahel on erinevad otsustamisvolitused. Geel toimib erineva suurusega molekulide filtreerimiseks sõelas. Geelis toimivad elektrostaatilised laengud toimivad jõuna.

Eraldamine sõltub ioonide liikuvusest.

F = fv = ZeE

V = ZeE / f

F = osakesele mõjuv jõud

f = hõõrdetegur

V = keskmine liikumiskiirus

Z = liikuva osakese laeng

e = elementaarlaeng

E = elektrivälja tugevus

Elektroforeesi jaoks vajalikud tingimused on suhteliselt lihtsad. Geeli valmistamisel ja proovi jooksmisel kasutatakse puhverlahust. Visualiseerimiseks kasutatakse markereid ja värvaineid.

Mis on elektroosmoos?

See on vedeliku liikumise protsess läbi materjali, kasutades selleks rakendatud elektrivälja. Liikumine võib toimuda poorse materjali kaudu, mööda kapillaari, membraani jne. Seda saab kasutada eraldusmeetodina (eriti kapillaaride elektroosmoos). Vedeliku kiirus on võrdeliselt rakendatud elektriväljaga. See sõltub ka kanali ehitamiseks kasutatud materjalist ja kasutatavast lahendusest. Liideses on lahendus ja materjal saavutanud vastupidised laengud ja seda nimetatakse elektriliseks topeltkihiks. Kui lahusele rakendatakse elektrivälja, liigub elektriline topeltkiht saadud Coulombi jõu abil. Seda nimetatakse elektroosmootiliseks vooluks.

Mis vahe on elektroforeesil ja elektroosmoosil? • Elektroforeesi käigus liigutatakse tahkeid osakesi (makromolekulid nagu nukleiinhapped või valgud) elektrivälja abil. Kuid elektroosmoosis liigub vedelik. • Elektroforeesi korral on tahkeks tugimaterjaliks geel. Kuid elektroosmoosina võib see olla geel, membraan, kapillaar jne.