Elektroforez ve Elektroozmoz
Filtreleme, damıtma, kolon kromatografisi gibi fiziksel ayırma yöntemleri, bazı moleküllerin ayrılması söz konusu olduğunda kolay yöntemler değildir. Elektroforez ve elektro-osmoz, yüklü parçacıkları ayırmak için kullanılabilecek diğer iki ayırma tekniğidir.
Elektroforez nedir?
Elektroforez, molekülleri boyutlarına göre ayırma tekniğidir. Bu ayırmanın temeli, molekülün yükü ve bir elektrik alanında hareket etme yeteneğidir. Bu, moleküler biyolojide molekülleri, özellikle DNA ve proteinleri ayırmak için en yaygın ve ana tekniktir. Bu çoğunlukla kullanımdadır çünkü nispeten kolay ve ucuzdur. Elektroforez aparatı biraz karmaşık olabilir ve hazırlanması biraz zaman alır. Ancak laboratuvarda bulunan şeylerden kolaylıkla elektroforez cihazı yapabiliriz. Elektroforez teknikleri amaçlarımıza göre değişiklik gösterebilir. DNA veya proteinin ayrılması için tek boyutlu elektroforez kullanabiliriz. İki boyutlu elektroforez, daha fazla çözümlenmiş numune gerektiğinde (parmak baskısında olduğu gibi) kullanılır. Molekülleri ayırmak için destek ortamı olarak bir jel kullanılır. Bu jel, düz levhalar veya tüpler halinde hazırlanabilir. Bu prosedürün temeli, bir elektrik alanı sağlandığında bir jel boyunca hareket hızlarına bağlı olarak molekülleri ayırmaktır. DNA gibi negatif yüklü moleküller bu elektrik alanında pozitif kutba doğru hareket etme eğilimindeyken, pozitif yüklü moleküller negatif kutba gitme eğilimindedir. Elektroforezde agaroz ve poliakrilamid olmak üzere iki tip jel kullanılmaktadır. Bu ikisinin farklı çözme güçleri var. Jel, farklı boyutlardaki molekülleri filtrelemek için bir elek görevi görür. Jelde oluşan elektrostatik yükler kuvvet görevi görür.
Ayırma iyonların hareketliliğine bağlıdır.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=bir parçacığa etki eden kuvvet
f=sürtünme katsayısı
V=ortalama göç hızı
Z=göç eden parçacığın yükü
e=temel ücret
E=elektrik alanın gücü
Elektroforez için gerekli koşullar nispeten basittir. Jel hazırlanırken ve numune çalıştırılırken bir tampon kullanılır. Görselleştirme amacıyla işaretleyiciler ve boyalar kullanılır.
Elektro-ozmoz nedir?
Bu, uygulanan bir elektrik alanı kullanarak bir sıvıyı bir malzeme içinde hareket ettirme işlemidir. Hareket, gözenekli bir malzeme aracılığıyla, bir kılcal damar, zar vb. boyunca olabilir. Bu bir ayırma tekniği olarak kullanılabilir (özellikle kapiler elektro-ozmoz). Sıvının hızı, uygulanan elektrik alanıyla doğrusal orantılıdır. Ayrıca kanalı oluşturmak için kullanılan malzemeye ve kullanılan çözüme de bağlıdır. Arayüzde, çözelti ve malzeme zıt yükler elde etti ve bu, elektriksel çift katman olarak bilinir. Çözeltiye bir elektrik alanı uygulandığında, elektriksel çift tabaka ortaya çıkan Coulomb kuvveti ile hareket eder. Bu, elektro-ozmotik akış olarak bilinir.
Elektroforez ve Elektro-ozmoz arasındaki fark nedir?
• Elektroforezde katı parçacıklar (nükleik asitler veya proteinler gibi makromoleküller) bir elektrik alanı kullanılarak hareket ettirilir. Ama elektro-ozmozda bir sıvı hareket ediyor.
• Elektroforezde, destek katı malzemesi bir jeldir. Ama elektro-ozmoz, jel, membran, kapiler vb. olabilir.
