Διαφορά μεταξύ ηλεκτροφόρησης και ηλεκτροσμωτικής
Ηλεκτροφόρηση εναντίον ηλεκτροσμωτικής
Οι μέθοδοι φυσικού διαχωρισμού όπως η διήθηση, η απόσταξη, η χρωματογραφία στήλης δεν είναι εύκολες μέθοδοι όταν έρχεται σε διαχωρισμό μερικών μορίων. Η ηλεκτροφόρηση και η ηλεκτρο-όσμωση είναι δύο άλλες τεχνικές διαχωρισμού που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το διαχωρισμό φορτισμένων σωματιδίων.
Τι είναι η ηλεκτροφόρηση;
Η ηλεκτροφόρηση είναι μια τεχνική διαχωρισμού μορίων με βάση τα μεγέθη τους. Θεμελιώδες για αυτό το διαχωρισμό είναι το φορτίο του μορίου και η ικανότητά του να μετακινείται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη και κύρια τεχνική στη μοριακή βιολογία για το διαχωρισμό των μορίων, ειδικά του DNA και των πρωτεϊνών. Αυτό χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον επειδή είναι σχετικά εύκολο και φθηνό. Η συσκευή για την ηλεκτροφόρηση μπορεί να είναι λίγο περίπλοκη και η προετοιμασία της απαιτεί κάποιο χρόνο. Αλλά μπορούμε εύκολα να κατασκευάσουμε μια συσκευή ηλεκτροφόρησης από τα πράγματα που έχουμε στο εργαστήριο. Οι τεχνικές ηλεκτροφόρησης μπορούν να ποικίλουν ανάλογα με τους σκοπούς μας. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μονοδιάστατη ηλεκτροφόρηση για τον διαχωρισμό του DNA ή της πρωτεΐνης. Δύο διαστάσεων ηλεκτροφόρηση χρησιμοποιείται όταν απαιτούνται περισσότερο διαλυμένα δείγματα (όπως στην περίπτωση της εκτύπωσης δακτυλικών αποτυπωμάτων). Ένα πήκτωμα χρησιμοποιείται ως μέσο υποστήριξης για τον διαχωρισμό των μορίων. Αυτό το πήκτωμα μπορεί να παρασκευαστεί ως επίπεδα φύλλα ή σε σωλήνες. Βάση αυτής της διαδικασίας είναι να διαχωριστούν τα μόρια ανάλογα με το ρυθμό μετακίνησης τους μέσω πηκτής όταν παρέχεται ένα ηλεκτρικό πεδίο. Τα αρνητικά φορτισμένα μόρια όπως το DNA τείνουν να κινούνται προς τον θετικό πόλο σε αυτό το ηλεκτρικό πεδίο ενώ τα θετικά φορτισμένα μόρια τείνουν να ταξιδεύουν στον αρνητικό πόλο. Δύο τύποι πηκτωμάτων χρησιμοποιούνται στην ηλεκτροφόρηση ως αγαρόζη και πολυακρυλαμίδιο. Αυτά τα δύο έχουν διαφορετικές εξουσίες επίλυσης. Το πήκτωμα λειτουργεί ως κόσκινο για να φιλτράρει τα διαφορετικά μεγέθη μορίων. Τα ηλεκτροστατικά φορτία που δημιουργούνται στη γέλη λειτουργούν ως δύναμη.
Ο διαχωρισμός εξαρτάται από την κινητικότητα των ιόντων.
F = fv = ZeE
V = ZeE / f
F = δύναμη που ασκείται σε σωματίδιο
f = συντελεστής τριβής
V = μέση ταχύτητα μετανάστευσης < σωματίδιο
e = στοιχειώδης φόρτιση
E = αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου
Οι απαραίτητες συνθήκες για την ηλεκτροφόρηση είναι σχετικά απλές. Κατά τη δημιουργία του πηκτώματος και τη λειτουργία του δείγματος, χρησιμοποιείται ένα buffer. Οι δείκτες και οι χρωστικές χρησιμοποιούνται για σκοπούς απεικόνισης.
Αυτή είναι η διαδικασία της μεταφοράς ενός υγρού μέσω υλικού που χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικό πεδίο. Η κίνηση μπορεί να γίνει μέσω ενός πορώδους υλικού, κατά μήκος ενός τριχοειδούς, μεμβράνης κλπ. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τεχνική διαχωρισμού (ειδικά τριχοειδής ηλεκτρο-όσμωση). Η ταχύτητα του υγρού είναι γραμμικά ανάλογη προς το εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο.Εξαρτάται επίσης από το υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή του καναλιού και το χρησιμοποιούμενο διάλυμα. Στη διεπιφάνεια, το διάλυμα και το υλικό έχουν αποκτήσει απέναντι φορτία και αυτό είναι γνωστό ως ηλεκτρικό διπλό στρώμα. Όταν ένα ηλεκτρικό πεδίο εφαρμόζεται στη λύση, το ηλεκτρικό διπλό στρώμα κινείται από την προκύπτουσα δύναμη Coulomb. Αυτό είναι γνωστό ως η ηλεκτροσκοπική ροή.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ηλεκτροφόρησης και ηλεκτρο-όσμωσης;
