Electroforesis
En química, la electroforesis és el moviment de partícules disperses carregades o molècules carregats dissoltes relatives a un decorregut baix l'influència d'un camp elèctric espacialmente uniforme. Per regla general, es tracta de zwitteriones. La electroforesis de partícules o molècules carregades positivament (cationés) es denomina a voltes cataforesis, mentres que la electroforesis de partícules o molècules carregades negativament (aniones) es denomina a voltes anaforesis'. La separació pot realisar-se sobre la superfície hidratada d'un soport sòlit (p. eix., electroforesis en paper o en acetat de celulosa), a través d'una matriu porosa (electroforesis en gel), o be en dissolució (electroforesis lliure). Depenent de la tècnica que s'use, la separació obedix en distinta mida a la càrrega elèctrica de les molècules i a la seua massa.[1][2][3][4][5][6][7][8]
La electroforesis s'usa en una gran majoria en la matèria del ADN recombinante ya que nos permet saber la càrrega que posseïxen els polipèptits, i separar els diferents polipèptits resultants de les variacions de l'experiment de el ADN recombinante.
La variant d'us més comú per a l'anàlisis de mescles de proteïnas o d'àcits nucleicos utilisa com a soport un gel, habitualment d'agarosa o de poliacrilamida. Els àcit nucleicos ya disponen d'una càrrega elèctrica negativa, que els dirigirà al pol positiu, mentres que les proteïnes es carreguen en unir-se en substàncies com el SDS (detergent) que incorpora càrregues negatives d'una manera depenent de la massa molecular de la proteïna. En posar la mescla de molècules i aplicar un camp elèctric, estes es mouran i deuran anar passant per la malla del gel (una ret tridimensional de fibres creuades), per lo que les chicotetes es mouran millor, més ràpidament. Aixina, les més chicotetes alvançaran més i les més grans quedaran prop del lloc de partida.[9]
La electroforesis és la base de la tècniques analítiques utilisades en bioquímica per a separar partícules, molècules o ions per tamany, càrrega o afinitat d'unió ya siga per lliurement o a través d'un mig de soport utilisant una fluix unidireccional de càrrega elèctrica.[10] S'utilisa molt en l'anàlisis d'ADN, ARN i proteïnes.[11]
La electroforesis gota líquida és significativament diferent de la electroforesis clàssica de partícules per les característiques de les gotes, com una càrrega superficial mòvil i la no rigidea de la interfase. Ademés, el sistema líquit-líquit, en el que existix una interacció entre la hidrodinàmica i la forces electrocinéticas en abdós fases, afig complexitat al moviment electroforético.[12]
Història
[editar | editar còdic]Els primers treballs en el principi bàsic de la electroforesis daten de principis de el XIX, basats en les lleis de Faraday de la electrólisis propostes en el XVIII i la primerenca electroquímica. Els experiments de Johann Wilhelm Hittorf, Walther Nernst i Friedrich Kohlrausch per a medir les propietats i el comportament de menuts ions en moviment a través de solucions acuosas baix l'influència d'un camp elèctric varen dur a descripcions matemàtiques generals de l'electroquímica de les solucions acuosas. Kohlrausch va crear les equacions per a diferents concentracions de partícules carregades en moviment , incloent els llímits de moviment esmolats de les partícules que migran. A principis de el XX, els electroquímics havien trobat que tals llímits de moviment de partícules carregades es podrien crear en tubos de vidre en forma de U.[13]
Els métodos de detecció òptica dels llímits en moviment en líquits varen ser elaborats en la década de 1860 per August Toepler. Toepler va medir les schlieren (ombres) o llaugeres variacions en les propietats òptiques en solucions no homogénees. Este método combinat en els métodos teòrics i experimentals per a la creació i l'anàlisis dels llímits en moviment carregats seria la base del método de electroforesis llímit en moviment de Tiselius.[14]
La electroforesis va començar en sério en el treball d'Arne Tiselius en el 1931, i els nous processos de separació i tècniques d'anàlisis químics basats en la electroforesis continuen sent desenrollats en el XXI.[15] Tiselius, en el respal de la Fundació Rockefeller, va desenrollar el "aparat de Tiselius" per a l'electroforesis llímit de moviment, que va ser descrit en 1937 en el conegut artícul "A New Apparatus for Electrophoretic Analysis of Colloidal Mixtures" [Un nou aparat per a l'anàlisis electroforético de mescles coloidales].[16] El método es va estendre llentament fins al advenimiento dels métodos de l'electroforesis de zona efectiva en els anys 1940 i 1950, que utilisen paper de filtre o geles com a respal als mijos de soport. En la década de 1960, els métodos d'electroforesis en gel es varen tornar cada volta més sofisticats fent possible separar molècules biològiques basades en diminutes diferències físiques i químiques, ajudant a impulsar l'auge de la biologia molecular. La electroforesis en gel i les tècniques relacionades es varen convertir en la base per a una àmplia gama de métodos bioquímics, tals com les chafades digitals de proteïnes, la hibridació Southern i procediments de transferència similars, seqüenciació de el ADN, i molts més.
Caracterisació de molècules
[editar | editar còdic]
La gran majoria de macromoléculas estan carregades eléctricamente i, de la mateixa manera que els electrolitos, es poden classificar en fortes i dèbils depenent de la constant de ionisació de grups àcits i bàsics. Per eixemple els àcits nucleicos són poliácidos forts. [17]
Per lo general, per a caracterisar la molècula es determina la velocitat a la que esta es mou en un camp elèctric i s'utilisa per a determinar, en el cas de proteïnas, la massa molecular o per a detectar canvis d'aminoàcits i separar cuantitativamente distintes espècies moleculars; en el cas d'àcits nucleicos es determina el seu tamany, medit en parells de bases.[18]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Lyklema, J. (1995). Fundamentals of Interface and Colloid Science, p. 3.208.
- ↑ Hunter, R.J. (1989). Foundations of Colloid Science, Oxford University Press.
- ↑ Dukhin, S.S.; Derjaguin, {{{nom2}}} (1974). Electrokinetic Phenomena, J. Wiley and Sons.
- ↑ Russel, W.B.; Saville, {{{nom2}}}; Schowalter, {{{nom3}}} (1989). Colloidal Dispersions, Cambridge University Press. ISBN 9780521341882.
- ↑ Kruyt, H.R. (1952). Colloid Science, Elsevier.
- ↑ Dukhin, A.S.; Goetz, {{{nom2}}} (2017). Characterization of liquids, nano- and micro- particulates and porous bodies using Ultrasound, Elsevier. ISBN 978-0-444-63908-0.
- ↑ Annual Review of Fluïu Mechanics.21(1)
- 61–99.ISSN 0066-4189.doi:10.1146/annurev.fl.21.010189.000425.
- ↑ Michov, B. (2022). Electrophoresis Fundamentals: Essential Theory and Practice, De Gruyter, ISBN 9783110761627. doi:10.1515/9783110761641. ISBN 9783110761641.
- ↑ Illán Morales Becerril. «Electroforésis». Archivat des d'el original, el 2013-09-04. Consultat el 17 d'abril de 2017.
- ↑ Malhotra, P. (2023). Química analítica: Tècniques i métodos bàsics, Springer, ISBN 9783031267567, p. 346.
- ↑ Introducció als métodos biofísics per a l'investigació de proteïnes i àcit nucleicos.
- 53-109.doi:10.1016/B978-012286230-4/50003-1.
- ↑ Electroforesis.42(7-8)
- 869-880.doi:10.1002/elps.202000358.
- ↑ Malhotra, P. (2023). Analytical Chemistry: Basic Techniques and Methods. Springer, ISBN 9783031267567. p. 346.
- ↑ Vesterberg, pag. 5.
- ↑ Malhotra, P. (2023). Analytical Chemistry: Basic Techniques and Methods, Springer, ISBN 9783031267567, p. 346.
- ↑ (1937).Transactions of the Faraday Society.33
- 524–531.doi:10.1039/TF9373300524.
- ↑ Michov, B. (1995). Elektrophorese: Theorie und Praxis. De Gruyter, ISBN 9783110149944. p. 405
- ↑ Hanaor, Dorian; Michelazzi, Marque; Veronesi, Paolo; Leonelli, Cristina; Romagnoli, Marcello; Sorrell, Charles (2011). "Anodic aqueous electrophoretic deposition of titanium dioxide using carboxylic acids as dispersing agents". Journal of the European Ceramic Society. 31 (6): 1041–1047
- Este artícul conté una traducció derivada de «Electroforesis» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.