Électrophorèse vs Électrosmose
Les méthodes de séparation physique comme le filtrage, la distillation, la chromatographie sur colonne ne sont pas des méthodes faciles lorsqu'il s'agit de séparer certaines molécules. L'électrophorèse et l'électro-osmose sont deux autres techniques de séparation qui peuvent être utilisées pour séparer les particules chargées.
Qu'est-ce que l'électrophorèse ?
L'électrophorèse est une technique de séparation des molécules en fonction de leur taille. La charge de la molécule et sa capacité à se déplacer dans un champ électrique sont fondamentales pour cette séparation. C'est la technique la plus courante et la plus importante en biologie moléculaire pour séparer les molécules, en particulier l'ADN et les protéines. Ceci est principalement utilisé car il est relativement facile et peu coûteux. L'appareil pour l'électrophorèse peut être un peu compliqué et sa préparation prend un certain temps. Mais on peut facilement fabriquer un appareil d'électrophorèse à partir des choses que l'on a au laboratoire. Les techniques d'électrophorèse peuvent varier en fonction de nos objectifs. Nous pouvons utiliser l'électrophorèse unidimensionnelle pour la séparation de l'ADN ou des protéines. L'électrophorèse bidimensionnelle est utilisée lorsque des échantillons plus résolus sont nécessaires (comme dans le cas de l'empreinte digitale). Un gel est utilisé comme support pour séparer les molécules. Ce gel peut être préparé en feuilles plates ou en tubes. La base de cette procédure consiste à séparer les molécules en fonction de leur vitesse de déplacement à travers un gel lorsqu'un champ électrique est fourni. Les molécules chargées négativement comme l'ADN ont tendance à se déplacer vers le pôle positif dans ce champ électrique tandis que les molécules chargées positivement ont tendance à se déplacer vers le pôle négatif. Deux types de gels sont utilisés en électrophorèse comme l'agarose et le polyacrylamide. Ces deux derniers ont des pouvoirs de résolution différents. Le gel agit comme un tamis pour filtrer les différentes tailles de molécules. Les charges électrostatiques mises en place dans le gel agissent comme la force.
La séparation dépend de la mobilité des ions.
F=fv=ZeE
V=ZeE/ f
F=force agissant sur une particule
f=coefficient de frottement
V=vitesse de migration moyenne
Z=charge de la particule migrante
e=charge élémentaire
E=intensité du champ électrique
Les conditions nécessaires à l'électrophorèse sont relativement simples. Lors de la fabrication du gel et de l'analyse de l'échantillon, un tampon est utilisé. Les marqueurs et les colorants sont utilisés à des fins de visualisation.
Qu'est-ce que l'électro-osmose ?
Il s'agit du processus de déplacement d'un liquide à travers un matériau à l'aide d'un champ électrique appliqué. Le mouvement peut se faire à travers un matériau poreux, le long d'un capillaire, d'une membrane, etc. Cela peut être utilisé comme technique de séparation (électro-osmose capillaire notamment). La vitesse du liquide est linéairement proportionnelle au champ électrique appliqué. Cela dépend également du matériau utilisé pour construire le canal et de la solution utilisée. Dans l'interface, la solution et le matériau ont obtenu des charges opposées et c'est ce qu'on appelle une double couche électrique. Lorsqu'un champ électrique est appliqué à la solution, la double couche électrique se déplace par la force de Coulomb résultante. C'est ce qu'on appelle le flux électro-osmotique.
Quelle est la différence entre l'électrophorèse et l'électro-osmose ?
• Dans l'électrophorèse, les particules solides (macromolécules comme les acides nucléiques ou les protéines) sont déplacées à l'aide d'un champ électrique. Mais dans l'électro-osmose, un liquide se déplace.
• En électrophorèse, le support solide est un gel. Mais c'est une électro-osmose ça peut être un gel, une membrane, un capillaire, etc.
