Elektrofores är ett sätt att separera biologiska molekyler i ett elektriskt fält baserat på det faktum att olika molekyler har olika naturliga elektriska laddningar associerade med sig. Detta gör att de olika komponenterna i ett ämne rör sig i olika hastigheter under påverkan av ett elektriskt fält. Föreställ dig att ha en samling små bitar av olika metaller på en bricka och placera en magnet i ena änden av brickan. De olika metallbitarna (likvärdiga med ”molekylerna”) skulle attraheras av magneten i olika grad baserat på deras specifika laddningar. Detta är i huvudsak vad som händer vid elektrofores, förutom att molekylerna initialt inte separeras.
Principerna av elektrofores
Anledningen till att elektrofores fungerar beror på en av de grundläggande ekvationerna i elektromagnetismens fysik: kraft är lika med elektrisk laddning gånger fältets styrka vid den punkten. Detta antar formen:
F= qE
Där F = kraft, q = elektrisk laddning och E = elektrisk fältstyrka.
Denna ekvation antyder att ju högre laddning på en partikel, desto starkare blir kraften som blir resultatet av appliceringen av ett givet elektriskt fält. Det betyder att två partiklar med samma massa men olika laddningar kommer att röra sig med olika hastighet genom fältet. Dessutom beror hastigheten med vilken en laddad molekyl rör sig på dess förhållande mellan laddning och massa. Tillsammans gör dessa egenskaper och samband det möjligt för forskare att separera komponenterna i kritiska biomolekyler, såsom nukleinsyror, i deras mindre komponenter.
Gelelektrofores
Tre huvudsakliga typer av gel elektrofores används. Stärkelsegelelektrofores, som använder sig av potatisstärkelsegranulat, är något av en relik. Vid agarosgelelektrofores används en renad polysackarid med hög molekylvikt som medium; detta används vanligtvis för stora DNA-molekyler. Polyakrylamidgelelektrofores är den vanligaste typen eftersom den är extremt stabil och fungerar över ett stort intervall av molekylkoncentrationer.
Mindre vanliga typer av elektrofores
Gelelektrofores av någon sort är att föredra i de flesta experimentella situationer. Andra vanliga metoder inkluderar högupplöst elektrofores, kapillärelektrofores, isoelektrisk fokusering, immunokemisk elektrofores, tvådimensionell elektrofores och pulsfältelektrofores.
Typer av elektroforesinställningar
Instrumenteringen av elektrofores gör lika stor skillnad som det specifika medium som används. Förr i tiden var gränselektrofores standarden. I denna experimentella uppställning mäts rörelsehastigheten för hela gränsen för de migrerande molekylerna. Idag är zonelektrofores vanligare, med molekyler som migrerar till olika områden, eller zoner, på en liten del av papper. Detta är ett mer riktat tillvägagångssätt än gränselektrofores. Slutligen används papperselektrofores ibland för små molekyler.
