Elektroforeesin määritelmä ja selitys

Elektroforeesi on termi, jota käytetään kuvaamaan hiukkasten liikettä sisäpuolella geeli tai neste suhteellisen yhtenäisessä sähkökentässä. Elektroforeesia voidaan käyttää molekyylien erottamiseen varauksen, koon ja sitoutumisaffiniteetin perusteella. Tekniikkaa käytetään pääasiassa biomolekyylien, kuten esimerkiksi, erottamiseen ja analysointiin DNA-, RNA, proteiinit, nukleiinihappos, plasmidit ja fragmentit nämä makromolekyylit. Elektroforeesi on yksi tekniikoista, joita käytetään lähde-DNA: n tunnistamiseen, kuten isyystesteissä ja oikeuslääketieteessä.

elektroforeesi anionien joukosta tai negatiivisesti varautuneita hiukkasia kutsutaan anaforeesi. - elektroforeesi kationit tai positiivisesti varautuneita hiukkasia kutsutaan kataforeesilla.

Elektroforeesi havaitsi ensimmäisen kerran vuonna 1807 Ferdinand Frederic Reuss Moskovan valtionyliopistosta, joka huomasi savipartikkeleiden siirtyneen veteen jatkuvan sähkökentän alaisena.

Avaintyypit: elektroforeesi

Elektroforeesissa on kaksi päätekijää, jotka säätelevät kuinka nopeasti partikkeli voi liikkua ja mihin suuntaan. Ensinnäkin näytteen maksu on tärkeä. Negatiivisesti varautuneita lajeja houkuttelee sähkökentän positiivinen napa, kun taas positiivisesti varautuneita lajeja vetoaa negatiivinen pää. Neutraali laji voi olla ionisoitunut, jos kenttä on riittävän vahva. Muuten siihen ei yleensä ole vaikutusta.

Toinen tekijä on hiukkaskoko. Pienet ionit ja molekyylit voivat liikkua geelin tai nesteen läpi paljon nopeammin kuin suuret.

Vaikka varautunut hiukkanen houkuttelee vastakkaiselle varaukselle sähkökentässä, on muitakin voimia, jotka vaikuttavat molekyylin liikkeeseen. Kitka ja sähköstaattinen hidastusvoima hidastavat hiukkasten etenemistä nesteen tai geelin läpi. Geelielektroforeesin tapauksessa pitoisuus geelin määrää voidaan säätää geelimatriisin huokoskoon määrittämiseksi, mikä vaikuttaa liikkuvuuteen. nestemäinen puskuri on myös läsnä, joka säätelee ympäristön pH: ta.

Kun molekyylejä vedetään nesteen tai geelin läpi, väliaine kuumenee. Tämä voi denaturoida molekyylit samoin kuin vaikuttaa liikkumisen nopeuteen. Jännitettä ohjataan yrittämään minimoida molekyylien erottamiseen tarvittava aika pitäen samalla hyvä erotus ja pitämällä kemialliset aineet ehjinä. Joskus elektroforeesi suoritetaan jääkaapissa lämmön kompensoimiseksi.

Elektroforeesi kattaa useita liittyviä analyyttisiä tekniikoita. Esimerkkejä ovat:

• affiniteettielektroforeesi - Affiniteettielektroforeesi on eräänlainen elektroforeesi, jossa hiukkaset erotetaan kompleksin muodostumisen tai biospesifisen vuorovaikutuksen perusteella
• kapillaarielektroforeesi - Kapillaarielektroforeesi on eräänlainen elektroforeesi, jota käytetään ionien erottamiseen pääasiassa atomin säteen, varauksen ja viskositeetin mukaan. Kuten nimestä voi päätellä, tämä tekniikka suoritetaan yleensä lasiputkessa. Se tuottaa nopeita tuloksia ja erottelun korkealla resoluutiolla.
• geelielektroforeesi - Geelielektroforeesi on laajalti käytetty elektroforeesityyppi, jossa molekyylit erotetaan liikkumalla huokoisen geelin läpi sähkökentän vaikutuksesta. Kaksi päägeelimateriaalia ovat agaroosi ja polyakryyliamidi. Geelielektroforeesia käytetään nukleiinihappojen (DNA ja RNA), nukleiinihappofragmenttien ja proteiinien erottamiseen.
• immunoelectrophoresis - Immunoelektroforeesi on yleinen nimi monille elektroforeesitekniikoille, joita käytetään karakterisoimaan ja erottamaan proteiineja vasta-aineiden reaktion perusteella.
• sähköimey- - Sähköblottaus on tekniikka, jota käytetään nukleiinihappojen tai proteiinien talteenottamiseen elektroforeesin jälkeen siirtämällä ne kalvoon. Polyvinyylideenifluoridia (PVDF) tai nitroselluloosaa käytetään yleensä. Kun näyte on otettu talteen, sitä voidaan edelleen analysoida käyttämällä tahroja tai koettimia. Western blot on yksi sähköblottauksen muoto, jota käytetään spesifisten proteiinien havaitsemiseen keinotekoisia vasta-aineita käyttämällä.
• pulssikenttägeelielektroforeesi - Pulssikenttäelektroforeesia käytetään erottamaan makromolekyylit, kuten DNA, muuttamalla ajoittain geelimatriisiin kohdistetun sähkökentän suuntaa. Sähkökentän muutos johtuu siitä, että perinteinen geelielektroforeesi ei kykene erottamaan tehokkaasti erittäin suuria molekyylejä, joilla kaikilla on taipumus siirtyä yhdessä. Sähkökentän suunnan muuttaminen antaa molekyyleille ylimääräisiä kulkusuuntia, joten niillä on polku geelin läpi. Jännite kytketään yleensä kolmen suunnan välillä: toinen kulkee geelin akselia pitkin ja toinen 60 astetta kummallekin puolelle. Vaikka prosessi vie kauemmin kuin perinteinen geelielektroforeesi, se on parempi erottaa suuret DNA-kappaleet.
• isoelektrinen tarkennus - Isoelektrinen fokusointi (IEF tai electrofocusing) on ​​elektroforeesimuoto, joka erottaa molekyylit eri isoelektristen pisteiden perusteella. IEF suoritetaan useimmiten proteiineilla, koska niiden sähkövaraus riippuu pH: sta.