Elektroforese er en separasjonsmetode som omhandler at ladde løste molekyler eller partikler i en væske eller et medium beveger seg under påvirkning av et elektrisk felt.
Ved elektroforese beveger elektriske ladde stoffer mot enten en katode eller en anode. Partiklene med positiv ladning vil vandre mot katoden, mens partiklene med negativ ladning vil vandre mot anoden i det elektriske feltet. Migrasjonsraten uttrykker hvor hurtig partiklene/molekylene vandrer i det elektriske feltet og måles i cm/s. Denne avhenger hovedsakelig av fem faktorer;
- Nettoladningen
- Størrelsen og formen
- Styrken på det elektriske feltet
- Egenskapene til støttemediet
- Temperaturen under elektroforesen
Basert på disse faktorene er det mulig å separere de ulike komponentene i en blandingsprøve. Elektroforetisk mobilitet er definert som migrasjonsrate per enhet feltstyrke. Benevningen blir da cm2/(V*s), men dette blir forkortet til symbolet µ.
Formelen som benyttes for å beregne elektroforetisk mobilitet;
Her er mobiliteten direkte proporsjonal med nettoladningen (Q) og omvendt proporsjonal med molekylær størrelse (ioneradius, r) og viskositeten (η) i mediet.
Elektroforese er en metode som blant annet blir benyttet for å separere proteiner. Dette er mulig fordi en del proteiner er amfolytter. Ladningen proteinene får avhenger av bufferens pH og det aktuelle proteinets isoelektriske punkt (pI/nøytral form). Er bufferen surere enn proteinets pI vil protoner binde seg til proteinet, det blir dermed positivt og vil vandre mot katoden. Er bufferen mer basisk enn pI blir proteinet negativt ved at det gir fra seg protoner og vil dermed vandre mot anoden.
Figur 1. Eksempel på gel-elektroforese som viser separasjon av proteiner i sine enkeltfraksjoner.
Figur 2. Kationer og anioners bevegelse i et elektrisk felt.
Referanser:
- Carl A. Burtis, Edward R. Ashwood, David E.Bruns. Tietz, Fundamentals of clinical chemistry. Sauders Elsvier, 6.utgave 2008. Side 102-103