آگارز در مقابل پلی آکریل آمید
آگارز و پلی آکریل آمید هر دو پلیمرهای محلول در آب هستند، اما، تفاوت های زیادی بین آنها دیده می شود که از منشأ آنها شروع می شود. هر دو آگارز و پلی آکریل آمید در توانایی خود برای تشکیل ماتریس های ژل متخلخل چیزی مشترک دارند. با وجود این، تعدادی تفاوت متمایز بین این دو وجود دارد. تفاوت عمده بین هر دوی این پلیمرها در ماهیت منشاء، ساختار شیمیایی، کاربردهای مختلف آنها و عملکرد آنها از نظر الکتروفورز ژل است.
آگاروز چیست؟
آگارز یک پلیمر خطی طبیعی است که به نوبه خود از پلیمر پیچیده ای به نام آگار موجود در جلبک دریایی مشتق شده است. آگارز با حذف جزء پروتئینی آن به نام آگاروپکتین از آگار استخراج می شود. آگارز همان چیزی است که به آگار توانایی تشکیل ژل می دهد.
عمده استفاده از آگارز در مطالعات میکروبیولوژیکی و بیولوژیکی مولکولی است. در مطالعات میکروبیولوژیکی، آگارز هنگامی که با مواد مغذی مناسب تکمیل شود، پایه محکمی برای کشت میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها و قارچ ها فراهم می کند. هنگامی که در غلظت های نیمه جامد استفاده می شود، می تواند در ارزیابی تحرک این میکروارگانیسم ها مفید باشد. در زیست شناسی مولکولی، به عنوان یک ابزار مهم برای یکی از اساسی ترین فرآیندهای تفکیک به نام "الکتروفورز ژل" یا "الکتروفورز ژل آگارز" (AGE) عمل می کند. الکتروفورز ژل فرآیندی است که امکان تفکیک یا جداسازی اسیدهای نوکلئیک یا پروتئین را بر اساس اندازه و بار آنها فراهم می کند. در اینجا، آگارز به عنوان یک ژل غربال مانند متخلخل عمل می کند که از طریق آن جداسازی اتفاق می افتد.
ساختار آگارز
پلی آکریل آمید چیست؟
پلی آکریل آمید یک پلیمر مصنوعی است و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. همانطور که قبلا ذکر شد، استفاده از آن به توانایی آن در تشکیل ژل بستگی دارد. با این حال، علاوه بر این، توانایی آن در حفظ و تخلیه آب در غلظت های مختلف نیز در صنایع مختلف مورد بهره برداری قرار می گیرد.
گسترده ترین و رایج ترین کاربرد پلی آکریل آمید در تصفیه فاضلاب است. در اینجا، از آن به عنوان یک عامل لخته ساز برای حذف هر گونه مواد آلی معلق استفاده می شود. از این رو، کدورت را بهبود می بخشد و آب را شفاف می کند. یکی دیگر از کاربردهای پلی آکریل آمید در صنعت کاغذسازی است. در اینجا، برای حفظ یا تخلیه آب از خمیر کاغذ در صورت لزوم استفاده می شود. به همین ترتیب در صنایع کشاورزی و ساختمانی به عنوان نرم کننده خاک برای جلوگیری از فرسایش خاک و بهبود کیفیت آن استفاده می شود.
مانند آگارز، پلی آکریل آمید نیز در زیست شناسی مولکولی به عنوان یک ابزار تفکیک مهم در فرآیند مشابهی به نام "الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید" (PAGE) استفاده می شود.علاوه بر همه اینها، پلی آکریل آمید همچنین در فرآوری سنگ معدن و ساخت عامل لخته ساز برای حذف هر گونه مواد آلی معلق استفاده می شود. از این رو، کدورت را بهبود می بخشد و آب را شفاف می کند. یکی دیگر از کاربردهای پلی آکریل آمید در صنعت کاغذسازی است. در اینجا، برای حفظ یا تخلیه آب از خمیر کاغذ در صورت لزوم استفاده می شود. به همین ترتیب در صنایع کشاورزی و ساختمانی به عنوان نرم کننده خاک برای جلوگیری از فرسایش خاک و بهبود کیفیت آن استفاده می شود. علاوه بر همه اینها، پلی آکریل آمید در ساخت افزودنی های غذایی، لنزهای تماسی نرم و منسوجات نیز استفاده می شود.
ساختار پلی اکریل آمید
تفاوت بین آگارز و پلی آکریل آمید چیست؟
منشا آگارز و پلی آکریل آمید:
آگارز: آگارز یک پلیمر با منشاء طبیعی است. از جلبک دریایی گرفته شده است.
پلی آکریل آمید: پلی آکریل آمید منشأ مصنوعی دارد و تحت هیچ شرایط طبیعی یافت نمی شود.
فرمول مولکولی آگارز و پلی آکریل آمید:
آگارز: فرمول مولکولی آگارز C24H38O19 است.
Polyacrylamide: فرمول مولکولی پلی آکریل آمید (C 3H5NO)n.
ساختار شیمیایی آگارز و پلی آکریل آمید:
آگارز: آگارز یک پلی ساکارید خطی است. این از واحدهای دی ساکارید تکراری به نام آگروبیوز تشکیل شده است که توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل می شوند.
پلی آکریل آمید: پلی آکریل آمید یک پلیمر شیمیایی است که دارای پیوند متقابل است. این از مونومرهای آکریل آمید و یک عامل اتصال عرضی N، N'-methylenebisacrylamide تشکیل شده است.
مسمومیت آگارز و پلی آکریل آمید:
آگارز: هم آگارز و هم واحد مونومر آگروبیوز آن ماهیتی غیرسمی دارند.
پلی آکریل آمید: واحد مونومر پلی آکریل آمید، آکریل آمید، یک سرطان زا فرض شده و نوروتوکسین شناخته شده است در حالی که شکل پلیمریزه آن ماهیت غیر سمی دارد.
ویژگی های ژل آگارز و پلی آکریل آمید:
AGE و PAGE:
آگارز: آماده‌سازی ژل آگارز برای AGE زمان‌بر، آسان و ساده‌تر است و نیازی به آغازگر یا کاتالیزور پلیمریزاسیون ندارد.
پلی آکریل آمید: آماده سازی ژل پلی آکریل آمید برای PAGE زمان بر و خسته کننده است و همچنین به یک آغازگر (پرسولفات آمونیوم) و کاتالیزور پلیمریزاسیون (N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine - TEMED) نیاز دارد..
طبیعت:
ژل های پلی آکریل آمید از نظر شیمیایی پایدارتر از ژل های آگارز هستند.
اندازه منافذ:
با توجه به غلظت یکسان، ماتریس های ژل پلی آکریل آمید در مقایسه با ماتریس ژل آگارز دارای منافذ کوچکتری هستند.
تغییر اندازه منافذ:
اندازه منافذ ژل های پلی آکریل آمید را می توان به شیوه ای کنترل شده تر از ژل آگارز تغییر داد.
قدرت حل و فصل:
ژل های پلی آکریل آمید قدرت تفکیک بالایی دارند در حالی که ژل های آگارز قدرت تفکیک پایینی دارند.
سازگار با اسید نوکلئیک:
ژل های پلی آکریل آمید می توانند مقادیر بیشتری از اسید نوکلئیک را نسبت به ژل های آگارز برای تفکیک پذیری در خود جای دهند.
