Elektroforeza jest procesem elektrokinetycznym, który rozdziela naładowane cząsteczki w płynie za pomocą pola ładunku elektrycznego. Najczęściej wykorzystywany jest w naukach przyrodniczych do rozdzielania cząsteczek białek lub DNA i może być osiągnięty poprzez kilka różnych procedur, w zależności od rodzaju i wielkości cząsteczek. Procedury różnią się pod pewnymi względami, ale wszystkie wymagają źródła ładunku elektrycznego, nośnika i roztworu buforowego. Elektroforeza jest stosowana w laboratoriach do rozdzielania cząsteczek w oparciu o ich rozmiar, gęstość i czystość.
Jak to działa?
Pole elektryczne jest przyłożone do cząsteczek, a ponieważ same są naładowane elektrycznie, działa na nie siła. Im większy jest ładunek cząsteczki, tym większa jest siła przyłożona przez pole elektryczne, a zatem tym dalej przez nośnik cząsteczka będzie się poruszać w stosunku do swojej masy.
Kilka przykładowych zastosowań elektroforezy obejmuje analizę DNA i RNA, jak również elektroforezę białek, która jest procedurą medyczną używaną do analizy i oddzielania cząsteczek znajdujących się w próbce płynu (najczęściej próbki krwi i moczu).
Typy elektroforezy
Różne rodzaje żeli są zwykle używane jako nośnik do elektroforezy i mogą być w formie płyt lub probówek, w zależności od tego, co jest bardziej korzystne. Płyty żelowe umożliwiają jednoczesne prowadzenie wielu próbek i dlatego są często używane w laboratoriach. Jednakże żele w postaci probówek dają lepszą rozdzielczość wyników, więc są często wybierane do elektroforezy białek.
Żel agarozowy jest powszechnie stosowany do elektroforezy DNA. Ma on dużą strukturę porów, co pozwala większym cząsteczkom łatwo się przemieszczać, ale nie jest odpowiedni do sekwencjonowania mniejszych cząsteczek.
Elektroforeza w żelu poliakrylamidowym (PAGE) ma większą rozdzielczość niż żel agarozowy, co czyni go bardziej odpowiednim do analizy ilościowej. Umożliwia to identyfikację sposobu wiązania się białek z DNA. Może być również wykorzystywana do zrozumienia, w jaki sposób bakterie stają się odporne na antybiotyki poprzez analizę plazmidów.
Elektroforeza 2D rozdziela cząsteczki wzdłuż osi x i osi y – jedna oddziela je według ładunku, a druga według rozmiaru.