אלקטרופורזה לעומת אלקטרוסמוזה
שיטות הפרדה פיזיות כמו סינון, זיקוק, כרומטוגרפיה של עמודות אינן שיטות קלות בכל הנוגע להפרדה של מולקולות מסוימות. אלקטרופורזה ואלקטרו-אוסמוזה הן שתי טכניקות הפרדה אחרות שניתן להשתמש בהן כדי להפריד חלקיקים טעונים.
מה זה אלקטרופורזה?
אלקטרופורזה היא טכניקה של הפרדת מולקולות על סמך הגדלים שלהן. הבסיס להפרדה זו הוא המטען של המולקולה ויכולתה לנוע בשדה חשמלי. זוהי הטכניקה הנפוצה והעיקרית ביותר בביולוגיה מולקולרית להפרדת מולקולות, במיוחד DNA וחלבונים.זה בעיקר בשימוש כי זה קל יחסית ולא יקר. המנגנון לאלקטרופורזה יכול להיות מעט מסובך, והכנתו לוקחת זמן מה. אבל אנחנו יכולים בקלות ליצור מכשיר אלקטרופורזה מהדברים שיש לנו במעבדה. טכניקות אלקטרופורזה יכולות להשתנות בהתאם למטרות שלנו. אנו יכולים להשתמש באלקטרופורזה חד מימדית להפרדה של DNA או חלבון. אלקטרופורזה דו מימדית משמשת כאשר נדרשות דגימות פתורות יותר (כמו במקרה של טביעת אצבע). ג'ל משמש כתומך להפרדת המולקולות. ניתן להכין את הג'ל הזה כסדינים שטוחים או בשפופרות. הבסיס של הליך זה הוא הפרדת מולקולות בהתאם לקצב התנועה שלהן דרך ג'ל כאשר שדה חשמלי מסופק. מולקולות טעונות שלילי כמו DNA נוטות לנוע לכיוון הקוטב החיובי בשדה חשמלי זה בעוד מולקולות טעונות חיוביות נוטות לנוע לקוטב השלילי. שני סוגים של ג'לים משמשים באלקטרופורזה כמו אגרוז ופוליאקרילאמיד.לשני אלה יש כוחות פתרון שונים. הג'ל פועל כמסננת לסינון הגדלים השונים של מולקולות. המטענים האלקטרוסטטיים המוגדרים בג'ל פועלים ככוח.
הפרדה תלויה בניידות היונים.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=כוח הפועל על חלקיק
f=מקדם חיכוך
V=מהירות נדידה ממוצעת
Z=מטען של החלקיק הנודד
e=חיוב יסודי
E=חוזק השדה החשמלי
התנאים הדרושים לאלקטרופורזה פשוטים יחסית. בעת הכנת הג'ל והפעלת הדגימה, נעשה שימוש במאגר. סמנים וצבעים משמשים למטרות ההדמיה.
מהי אלקטרו-אוסמוזה?
זהו התהליך של העברת נוזל דרך חומר באמצעות שדה חשמלי מופעל. התנועה יכולה להיות דרך חומר נקבובי, לאורך נימי דם, קרום וכו'.זה יכול לשמש כטכניקת הפרדה (במיוחד אלקטרו-אוסמוזה נימית). מהירות הנוזל פרופורציונלית ליניארית לשדה החשמלי המופעל. זה גם תלוי בחומר המשמש לבניית התעלה ובפתרון המשמש. בממשק, הפתרון והחומר השיגו מטענים הפוכים וזה ידוע כשכבה כפולה חשמלית. כאשר שדה חשמלי מופעל על התמיסה, השכבה הכפולה החשמלית נעה על ידי כוח הקולומב שנוצר. זה ידוע בשם הזרימה האלקטרו-אוסמוטית.
מה ההבדל בין אלקטרופורזה לאלקטרו-אוסמוזה?
• באלקטרופורזה, חלקיקים מוצקים (מקרומולקולות כמו חומצות גרעין או חלבונים) מועברים באמצעות שדה חשמלי. אבל באלקטרו-אוסמוזה נוזל נע.
• באלקטרופורזה, החומר המוצק התומך הוא ג'ל. אבל זה אלקטרו-אוסמוזה זה יכול להיות ג'ל, קרום, נימי וכו'.
