電気泳動と電気浸透

ろ過、蒸留、カラムクロマトグラフィーなどの物理的分離法は、特定の分子を分離する場合、簡単にはいかない。帯電した粒子を分離する技術としては、他に電気泳動と電気浸透がある。

電気泳動とは？

電気泳動は、分子の大きさによって分離する技術である。この分離は、分子の電荷と電場中を移動する能力に基づいて行われる。分子生物学において、分子、特にDNAやタンパク質を分離するための最も一般的で優位性のある技術である。これは、比較的簡単で安価であることが主な理由です。電気泳動装置は少し複雑で、準備に時間がかかることもあります。しかし、電気泳動装置は、実験室にあるもので簡単に作ることができる。電気泳動法は、目的に応じて様々な方法があります。一次元電気泳動を使って、DNAやタンパク質を分離することができるのです。二次元電気泳動は、サンプルの解像度が必要な場合（例：指紋の印刷）に使用されます。ゲルは、分子を分離するための支持媒体として使用されます。このようなゲルは、プレートや試験管にすることができます。電界をかけると、ゲル内の分子の移動速度に応じて分子が分離するのが基本原理。この電界の中では、DNAのような負電荷の分子は正極に、正電荷の分子は負極に移動する傾向がある。電気泳動に使用するゲルには、アガロースとポリアクリルアミドの2種類があります。この2つは解像度が異なります。このゲルは、大きさの異なる分子をろ過するふるいのような役割を果たします。ゲル内の静電気が力として作用する。

分離はイオンの移動度に依存する。

F=fv=ZeE

V＝ゼロ／フィート

F = 粒子に作用する力

f = 摩擦係数

V = 平均移動速度

Z = 移動する粒子の電荷

e = 素粒子電荷

E = 電界強度

電気泳動に必要な条件は比較的単純で、**ゲルを走らせるときやサンプルを走らせるときにはバッファーが使われ、可視化の目的にはマーカーや染料が使われる。

エレクトロオスモシスとは？

これは、印加された電界の中を物質が通過するプロセスである。この移動は、多孔質体、毛細血管、膜などを通して行われます。分離技術（特にキャピラリー電気浸透法）として利用することができる。液体の速度は、印加された電界と線形関係にある。また、水路を構成する材料や使用する溶液にも依存します。界面では、溶液と物質が逆の電荷を獲得しており、これを電気二重層という。溶液に電場をかけると、その結果生じるクーロン力によって電気二重層が移動する。これを電気浸透流という。