Elektroforézis meghatározása és magyarázata

Az elektroforézis a részecskék mozgásának leírására szolgál egy gél vagy folyadék egy viszonylag egyenletes elektromos mezőben. Elektroforézissel lehet elválasztani a molekulákat töltés, méret és kötődési affinitás alapján. A technikát elsősorban a biomolekulák elválasztására és elemzésére alkalmazzák, például DNS, RNS, fehérjék, nukleinsavs, plazmidok és fragmenseik ezek a makromolekulák. Az elektroforézis az egyik módszer a forrás DNS azonosítására, mint az apasági tesztek és a kriminalisztika területén.

elektroforézis az anionok vagy negatívan töltött részecskéket hívnak anaphoresis. Elektroforézis kationok vagy pozitív töltésű részecskéket hívnak kataforézis.

Az elektroforézist először 1807-ben figyelték meg Ferdinand Frederic Reuss, a Moszkvai Állami Egyetem, aki észlelte, hogy a vízben vándorló agyag részecskék folyamatos elektromos mezőnek vannak kitéve.

Elvihető kulcsok: elektroforézis

Az elektroforézis során két elsődleges tényező szabályozza, hogy a részecske milyen gyorsan mozoghasson és milyen irányba. Először is a minta díja számít. A negatív töltésű fajokat vonzza az elektromos mező pozitív pólusa, míg a pozitív töltésű fajokat a negatív vég vonzza. Egy semleges faj ionizálódhat, ha a mező elég erős. Egyébként nem hajlamos arra, hogy az befolyásolja.

A másik tényező a részecskeméret. A kis ionok és molekulák sokkal gyorsabban mozoghatnak a gélen vagy a folyadékon, mint a nagyobbik.

Míg a töltött részecskét egy ellenkező töltés vonzza egy elektromos mezőben, vannak más erők, amelyek befolyásolják a molekula mozgását. Súrlódás és az elektrosztatikus késleltetési erő lassítja a részecskék előrehaladását a folyadékon vagy a gélen. Gélelektroforézis esetén a koncentráció A gél mennyisége szabályozható a gél mátrix pórusméretének meghatározása céljából, amely befolyásolja a mobilitást. A folyékony puffer jelen van, amely szabályozza a környezet pH-ját.

Amint a molekulákat folyadékon vagy gélen keresztül húzzák, a közeg felmelegszik. Ez denaturálhatja a molekulákat, és befolyásolhatja a mozgás sebességét. A feszültséget úgy szabályozzuk, hogy minimalizáljuk a molekulák elválasztásához szükséges időt, miközben fenntartjuk a jó elválasztást és a kémiai anyagokat érintetlenül hagyjuk. Időnként elektroforézist végeznek hűtőszekrényben a hő kompenzálása érdekében.

Az elektroforézis számos kapcsolódó elemzési technikát magában foglal. Példák:

• affinitás elektroforézis - Az affinitás-elektroforézis egy olyan elektroforézis, amelyben a részecskéket komplexképződés vagy biospecifikus kölcsönhatás alapján választják szét.
• kapilláris elektroforézis - A kapilláris elektroforézis egy olyan típusú elektroforézis, amelyet ionok elválasztására használnak, főleg az atom sugara, töltése és viszkozitása alapján. Ahogy a neve is sugallja, ezt a technikát általában üvegcsőben végzik. Gyors eredményeket és nagy felbontású elválasztást eredményez.
• gélelektroforézis - A gélelektroforézis széles körben alkalmazott elektroforézis, amelyben a molekulákat egy porózus gélen keresztüli mozgással választják el egy elektromos mező hatására. A két fő gél anyag az agaróz és a poliakrilamid. A gélelektroforézissel elválaszthatjuk a nukleinsavakat (DNS és RNS), a nukleinsavfragmenseket és a fehérjéket.
• immunelektroforézis - Az immunoelektroforézis a különféle elektroforézis technikák általános elnevezése, amelyeket a fehérjék jellemzésére és szétválasztására használnak antitestekre adott reakcióik alapján.
• elektrofolt - Az elektroblotálás olyan módszer, amelyet a nukleinsavak vagy fehérjék elektroforézis utáni kinyerésére, membránra történő átvitelével használnak. A polivinilidén-fluorid (PVDF) vagy a nitrocellulóz polimereket általában használják. Miután a mintát visszanyerték, foltokkal vagy szondákkal tovább analizálható. A Western blot az elektroblotálás egyik formája, amelyet specifikus fehérjék detektálására használnak mesterséges ellenanyagok felhasználásával.
• impulzusmezős gélelektroforézis - A impulzusmezős elektroforézist elválasztják a makromolekulák, például a DNS elválasztásáról, a gélmátrixra alkalmazott elektromos mező irányának időszakos megváltoztatásával. Az elektromos mező megváltozása azért van, mert a hagyományos gélelektroforézis nem képes hatékonyan elválasztani a nagyon nagy molekulákat, amelyek mindegyike együtt vándorol. Az elektromos mező irányának megváltoztatása a molekulák számára további utazási irányokat ad, tehát nekik van útjuk a gélön. A feszültséget általában három irányba kapcsolják: az egyik a gél tengelye mentén fut, a másik pedig 60 ° -on mindkét oldalra. Bár a folyamat hosszabb ideig tart, mint a hagyományos gélelektroforézis, jobb a nagy DNS-darabok elválasztása.
• izoelektromos fókuszálás - Az izoelektromos fókuszálás (IEF vagy elektrofókuszálás) az elektroforézis egyik formája, amely a molekulákat elválasztja a különböző izoelektromos pontok alapján. Az IEF-et leggyakrabban a fehérjéknél végzik, mert ezek elektromos töltése a pH-tól függ.