الکتروفورز در مقابل الکترواسموز
روش های جداسازی فیزیکی مانند فیلتر کردن، تقطیر، کروماتوگرافی ستونی روش های آسانی برای جداسازی برخی مولکول ها نیستند. الکتروفورز و الکترواسمز دو تکنیک جداسازی دیگری هستند که می‌توان از آنها برای جداسازی ذرات باردار استفاده کرد.
الکتروفورز چیست؟
الکتروفورز تکنیکی برای جداسازی مولکول ها بر اساس اندازه آنهاست. اساسی برای این جداسازی بار مولکول و توانایی آنها برای حرکت در یک میدان الکتریکی است. این رایج ترین و اصلی ترین تکنیک در زیست شناسی مولکولی برای جداسازی مولکول ها، به ویژه DNA و پروتئین ها است.این بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد زیرا نسبتاً آسان و ارزان است. دستگاه الکتروفورز ممکن است کمی پیچیده باشد و آماده سازی آن مدتی طول می کشد. اما از چیزهایی که در آزمایشگاه داریم به راحتی می توانیم دستگاه الکتروفورز بسازیم. تکنیک های الکتروفورز بسته به اهداف ما می تواند متفاوت باشد. ما می توانیم از الکتروفورز یک بعدی برای جداسازی DNA یا پروتئین استفاده کنیم. الکتروفورز دو بعدی زمانی استفاده می‌شود که به نمونه‌های تفکیک‌شده بیشتری نیاز باشد (مانند چاپ انگشت). از ژل به عنوان محیط حمایتی برای جداسازی مولکول ها استفاده می شود. این ژل را می توان به صورت ورقه های مسطح یا لوله ای تهیه کرد. اساس این روش جداسازی مولکول ها بسته به سرعت حرکت آنها در یک ژل در هنگام تامین میدان الکتریکی است. مولکول های دارای بار منفی مانند DNA تمایل دارند به سمت قطب مثبت در این میدان الکتریکی حرکت کنند در حالی که مولکول های دارای بار مثبت به سمت قطب منفی حرکت می کنند. در الکتروفورز از دو نوع ژل آگارز و پلی آکریل آمید استفاده می شود.این دو قدرت تفکیک متفاوتی دارند. ژل به عنوان یک غربال برای فیلتر کردن اندازه های مختلف مولکول ها عمل می کند. بارهای الکترواستاتیک ایجاد شده در ژل به عنوان نیرو عمل می کنند.
جداسازی به تحرک یونها بستگی دارد.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=نیروی وارد بر ذره
f=ضریب اصطکاک
V=متوسط سرعت مهاجرت
Z=بار ذره در حال مهاجرت
e=هزینه اولیه
E=قدرت میدان الکتریکی
شرایط لازم برای الکتروفورز نسبتاً ساده است. هنگام ساخت ژل و اجرای نمونه از بافر استفاده می شود. نشانگرها و رنگ‌ها برای اهداف تجسم استفاده می‌شوند.
الکترواسمز چیست؟
این فرآیند حرکت یک مایع از طریق یک ماده با استفاده از میدان الکتریکی اعمال شده است. حرکت می تواند از طریق یک ماده متخلخل، در امتداد یک مویرگ، غشاء و غیره باشد.این می تواند به عنوان یک تکنیک جداسازی (به ویژه الکترواسمز مویرگی) استفاده شود. سرعت مایع به طور خطی با میدان الکتریکی اعمال شده متناسب است. همچنین به مواد مورد استفاده برای ساخت کانال و محلول مورد استفاده بستگی دارد. در سطح مشترک، محلول و ماده بارهای مخالف به دست آورده اند و این به عنوان یک لایه دوگانه الکتریکی شناخته می شود. هنگامی که یک میدان الکتریکی به محلول اعمال می شود، لایه دوگانه الکتریکی توسط نیروی کولن حاصل حرکت می کند. این به عنوان جریان الکترو اسمزی شناخته می شود.
تفاوت بین الکتروفورز و الکترواسمز چیست؟
• در الکتروفورز، ذرات جامد (ماکرومولکول‌هایی مانند اسیدهای نوکلئیک یا پروتئین‌ها) با استفاده از میدان الکتریکی حرکت می‌کنند. اما در الکترواسمز یک مایع در حال حرکت است.
• در الکتروفورز، ماده جامد پشتیبان یک ژل است. اما الکترواسمز می تواند ژل، غشاء، مویرگی و غیره باشد.
