Elektroforez

Elektroforez, nispeten düzgün bir elektrik alanı içinde parçacıkların bir jel veya akışkan içindeki hareketini tarif etmek için kullanılan bir terimdir. Elektroforez, yük, boyut ve bağlanma afinitesine bağlı olarak molekülleri ayırmak için kullanılabilir. Bu teknik esas olarak DNA, RNA, proteinler, nükleik asitler, plazmitler ve bu makromoleküllerin parçaları gibi biyomolekülleri ayırmak ve analiz etmek için uygulanmaktadır. Elektroforez, babalık testi ve adli tıpta olduğu gibi, kaynak DNA'yı tanımlamak için kullanılan tekniklerden biridir.

Anyonların veya negatif yüklü parçacıkların elektroforezi, anforez olarak adlandırılır. Katyonların veya pozitif yüklü parçacıkların elektroforezi, kataforez olarak adlandırılır.

Elektroforezde, bir parçacığın ne kadar hızlı hareket edebileceğini ve hangi yöne hareket edebileceğini kontrol eden iki ana faktör vardır. İlk olarak, örnek üzerindeki yük önemlidir. Negatif yüklü türler, bir elektrik alanın pozitif kutbuna çekilirken, pozitif yüklü türler negatif uca doğru çekilir. Alan yeterince güçlüyse nötr bir tür iyonize edilebilir. Aksi takdirde, etkilenme eğilimi yoktur.

Diğer faktör ise partikül büyüklüğüdür. Küçük iyonlar ve moleküller bir jel veya sıvı içinde büyük partiküllerden çok daha hızlı bir şekilde hareket edebilir. 

Yüklü bir parçacık, bir elektrik alanındaki ters yüke çekilirken, bir molekülün nasıl hareket ettiğini etkileyen başka kuvvetler de vardır. Sürtünme ve elektrostatik geciktirme kuvveti, parçacıkların akışkan ya da jel boyunca ilerlemesini yavaşlatır. Jel elektroforezi durumunda, hareketliliği etkileyen jel matrisinin gözenek büyüklüğünü belirlemek için jelin konsantrasyonu kontrol edilebilir. Ortamın pH'sini kontrol eden bir sıvı tamponu da mevcuttur.

Moleküller bir sıvı veya jelden çekildiğinde, ortam ısınır. Bu, molekülleri denatüre etmenin yanı sıra hareket hızını da etkileyebilir. Voltaj, molekülleri ayırmak için gereken süreyi en aza indirmeye çalışmak, aynı zamanda iyi bir ayrılmayı sürdürmek ve kimyasal türleri sağlam tutmak için kontrol edilir. Bazen elektroforez, ısıyı telafi etmek için buzdolabında da gerçekleştirilmektedir.

Elektroforez, çeşitli ilgili analitik teknikleri içerir.

Afinite elektroforezi - Afinite elektroforezi, karmaşık formasyona veya biyospesifik etkileşime dayalı olarak partiküllerin ayrıldığı bir elektroforez türüdür.

Kılcal elektroforezi - Kılcal elektroforezi, temel olarak atom yarıçapı, yük ve viskoziteye bağlı olarak iyonları ayırmak için kullanılan bir elektroforez türüdür. Adından da anlaşılacağı gibi, bu teknik genellikle bir cam tüp içinde gerçekleştirilir. Hızlı sonuçlar ve yüksek çözünürlüklü bir ayırma sağlar.

Jel elektroforezi - Jel elektroforezi, moleküllerin bir elektrik alanının etkisi altında gözenekli bir jel boyunca hareket ile ayrıldığı yaygın olarak kullanılan bir elektroforez türüdür. İki ana jel materyali agaroz ve poliakrilamittir. Jel elektroforezi, nükleik asitler olan DNA ve RNA olan asit fragmanlarını ve proteinleri ayırmak için kullanılır.

Elektroblotlama - Elektroblotlama, elektroforezi takiben nükleik asitleri veya proteinleri bir zara transfer ederek geri kazanmak için kullanılan bir tekniktir.

Darbeli alanlı jel elektroforezi - Darbeli alanlı elektroforezi, bir jel matrisine uygulanan elektrik alanın yönünü periyodik olarak değiştirerek DNA gibi makro molekülleri ayırmak için kullanılır. Elektrik alanın değişmesinin nedeni, geleneksel jel elektroforezinin, hepsi birlikte göç etme eğiliminde olan çok büyük molekülleri verimli bir şekilde ayıramamasıdır.

İzoelektrik odaklama - İzoelektrik odaklama (IEF veya elektro odaklanma), farklı izoelektrik noktalara dayanan molekülleri ayıran bir elektroforez şeklidir. IEF genellikle proteinler üzerinde gerçekleştirilir, çünkü elektrik yükleri pH'a bağlıdır.