Электрофорез және электроосмос
Сүзу, айдау, баған хроматографиясы сияқты физикалық бөлу әдістері кейбір молекулаларды бөлу кезінде оңай әдістер емес. Электрофорез және электроосмос - зарядталған бөлшектерді бөлу үшін қолданылатын екі бөлу әдісі.
Электрофорез дегеніміз не?
Электрофорез – молекулаларды өлшемдеріне қарай бөлу әдісі. Бұл бөлудің негізі молекуланың заряды және олардың электр өрісінде қозғалу қабілеті болып табылады. Бұл молекулаларды, әсіресе ДНҚ мен ақуыздарды бөлудің молекулалық биологиядағы ең кең таралған және негізгі әдісі. Бұл салыстырмалы түрде оңай және арзан болғандықтан жиі қолданылады. Электрофорезге арналған аппарат біршама күрделі болуы мүмкін, оны дайындау біраз уақытты алады. Бірақ біз зертханада бар заттардан оңай электрофорез аппаратын жасай аламыз. Электрофорез әдістері біздің мақсаттарымызға байланысты өзгеруі мүмкін. Біз ДНҚ немесе ақуызды бөлу үшін бір өлшемді электрофорезді пайдалана аламыз. Екі өлшемді электрофорез неғұрлым шешілген үлгілер қажет болғанда қолданылады (саусақпен басып шығару жағдайындағыдай). Молекулаларды бөлу үшін тірек орта ретінде гель қолданылады. Бұл гельді жалпақ парақтар түрінде немесе түтіктерде дайындауға болады. Бұл процедураның негізі электр өрісі берілген кезде гель арқылы қозғалу жылдамдығына байланысты молекулаларды бөлу болып табылады. ДНҚ сияқты теріс зарядты молекулалар осы электр өрісіндегі оң полюске қарай жылжиды, ал оң зарядталған молекулалар теріс полюске барады. Электрофорезде агароза және полиакриламид ретінде гельдердің екі түрі қолданылады. Бұл екеуінің шешуші күштері әртүрлі. Гель әртүрлі өлшемдегі молекулаларды сүзу үшін елеуіш ретінде әрекет етеді. Гельде орнатылған электростатикалық зарядтар күш ретінде әрекет етеді.
Ажырату иондардың қозғалғыштығына байланысты.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=бөлшекке әсер ететін күш
f=үйкеліс коэффициенті
V=орташа көшу жылдамдығы
Z=тасымалданатын бөлшек заряды
e=негізгі төлем
E=электр өрісінің күші
Электрофорезге қажетті шарттар салыстырмалы түрде қарапайым. Гельді жасау және үлгіні іске қосу кезінде буфер қолданылады. Маркерлер мен бояулар визуализация мақсатында пайдаланылады.
Электроосмос дегеніміз не?
Бұл қолданылатын электр өрісінің көмегімен сұйықтықты материал арқылы жылжыту процесі. Қозғалыс кеуекті материал арқылы, капилляр, мембрана және т.б. Бұл бөлу әдісі (әсіресе капиллярлық электроосмос) ретінде қолданылуы мүмкін. Сұйықтықтың жылдамдығы қолданылған электр өрісіне сызықтық пропорционал. Ол сондай-ақ арнаны салу үшін пайдаланылатын материалға және қолданылатын шешімге байланысты. Интерфейсте ерітінді мен материал қарама-қарсы зарядтарды алды және бұл электрлік қос қабат ретінде белгілі. Ерітіндіге электр өрісі әсер еткенде, электрлік қос қабат пайда болған кулон күшімен қозғалады. Бұл электроосмостық ағын ретінде белгілі.
Электрофорез мен электроосмостың айырмашылығы неде?
• Электрофорезде қатты бөлшектер (нуклеин қышқылдары немесе ақуыздар сияқты макромолекулалар) электр өрісі арқылы қозғалады. Бірақ электроосмоста сұйықтық қозғалады.
• Электрофорезде тірек қатты материал гель болып табылады. Бірақ ол электроосмос, ол гель, мембрана, капилляр және т.б. болуы мүмкін.
