Elektroforees vs elektroosmoos
Füüsikalised eraldamismeetodid, nagu filtreerimine, destilleerimine, kolonnkromatograafia, ei ole mõnede molekulide eraldamiseks lihtsad meetodid. Elektroforees ja elektroosmoos on veel kaks eraldamismeetodit, mida saab kasutada laetud osakeste eraldamiseks.
Mis on elektroforees?
Elektroforees on molekulide eraldamise tehnika nende suuruse põhjal. Selle eraldamise jaoks on oluline molekuli laeng ja nende võime elektriväljas liikuda. See on molekulaarbioloogias kõige levinum ja peamine meetod molekulide, eriti DNA ja valkude eraldamiseks. Seda kasutatakse enamasti seetõttu, et see on suhteliselt lihtne ja odav. Elektroforeesi seade võib olla natuke keeruline ja selle ettevalmistamine võtab mõnda aega. Kuid laboris olevatest asjadest saame elektroforeesiaparaadi hõlpsasti valmistada. Elektroforeesi tehnikad võivad sõltuvalt meie eesmärkidest erineda. DNA või valgu eraldamiseks saame kasutada ühemõõtmelist elektroforeesi. Kahemõõtmelist elektroforeesi kasutatakse siis, kui vajatakse rohkem lahustatud proove (nagu sõrme trükkimisel). Molekulide eraldamiseks kasutatakse tugikeskkonnana geeli. Seda geeli saab valmistada lamedate lehtedena või torudes. Selle protseduuri aluseks on molekulide eraldamine sõltuvalt nende geeli liikumiskiirusest elektrivälja tarnimisel. Negatiivselt laetud molekulid, nagu näiteks DNA, kalduvad selles elektriväljas liikuma positiivse pooluse poole, positiivselt laetud molekulid aga negatiivsesse poolusesse. Elektroforeesil kasutatakse kahte tüüpi geeli agaroosi ja polüakrüülamiidina. Neil kahel on erinev lahendusvõime. Geel toimib erinevate molekulide suuruste filtreerimiseks sõelana. Geelina üles seatud elektrostaatilised laengud toimivad jõuna. Selle protseduuri aluseks on molekulide eraldamine sõltuvalt nende geeli liikumiskiirusest elektrivälja tarnimisel. Negatiivselt laetud molekulid, nagu näiteks DNA, kalduvad selles elektriväljas liikuma positiivse pooluse poole, positiivselt laetud molekulid aga negatiivsesse poolusesse. Elektroforeesil kasutatakse kahte tüüpi geeli agaroosi ja polüakrüülamiidina. Neil kahel on erinev lahendusvõime. Geel toimib erinevate molekulide suuruste filtreerimiseks sõelana. Geelina üles seatud elektrostaatilised laengud toimivad jõuna. Selle protseduuri aluseks on molekulide eraldamine sõltuvalt nende geeli liikumiskiirusest elektrivälja tarnimisel. Negatiivselt laetud molekulid, nagu näiteks DNA, kalduvad selles elektriväljas liikuma positiivse pooluse poole, positiivselt laetud molekulid aga negatiivsesse poolusesse. Elektroforeesil kasutatakse kahte tüüpi geeli agaroosi ja polüakrüülamiidina. Neil kahel on erinev lahendusvõime. Geel toimib erinevate molekulide suuruste filtreerimiseks sõelana. Geelina üles seatud elektrostaatilised laengud toimivad jõuna. Neil kahel on erinev lahendusvõime. Geel toimib erinevate molekulide suuruste filtreerimiseks sõelana. Geelina üles seatud elektrostaatilised laengud toimivad jõuna. Neil kahel on erinev lahendusvõime. Geel toimib erinevate molekulide suuruste filtreerimiseks sõelana. Geelina üles seatud elektrostaatilised laengud toimivad jõuna.
Eraldamine sõltub ioonide liikuvusest.
F = fv = ZeE
V = ZeE / f
F = osakesele mõjuv jõud
f = hõõrdetegur
V = keskmine rändekiirus
Z = migreeruva osakese laeng
e = elementaarlaeng
E = elektrivälja tugevus
Elektroforeesi jaoks vajalikud tingimused on suhteliselt lihtsad. Geeli valmistamisel ja proovi käivitamisel kasutatakse puhvrit. Visualiseerimise eesmärgil kasutatakse markereid ja värvaineid.
Mis on elektroosmoos?
See on vedeliku liikumine läbi materjali rakendatava elektrivälja abil. Liikumine võib toimuda läbi poorse materjali, mööda kapillaari, membraani jne. Seda saab kasutada eraldustehnikana (eriti kapillaarse elektro-osmoosi korral). Vedeliku kiirus on lineaarselt proportsionaalne rakendatava elektriväljaga. See sõltub ka kanali ehitamiseks kasutatud materjalist ja kasutatavast lahendusest. Liideses on lahus ja materjal saanud vastupidised laengud ja seda nimetatakse kahekordseks elektriliseks kihiks. Kui lahusele rakendatakse elektrivälja, liigub elektriline topeltkiht saadud Coulombi jõu abil. Seda tuntakse elektro-osmootse vooluna.
Mis vahe on elektroforeesil ja elektroosmoosil?
• Elektroforeesis liigutatakse tahkeid osakesi (makromolekule nagu nukleiinhapped või valgud) elektrivälja abil. Kuid elektroosmoosi korral vedelik liigub.
• Elektroforeesi korral on tugiaine tahke materjal geel. Kuid see elektroosmoos võib olla geel, membraan, kapillaar jne.
