Co to jest żel poliakryloamidowy?

Żel poliakryloamidowy jest roztworem powszechnie stosowanym w elektroforezie, procesie oddzielania cząsteczek o różnej wielkości lub cząstek przez przepuszczanie ich przez żel i przyłożenie prądu elektrycznego. Istnieją różne przepisy na żel poliakryloamidowy, ale zazwyczaj zawiera on akryloamid, wodę, bufor, nadsiarczan amonu (APS) i tetrametyloetylenodiaminę (TEMED). Ten żel działa jak matryca, która oddziela związki na podstawie ich ładunku i wielkości; im więcej akryloamidu w roztworze żelu, tym lepsze oddzielanie mniejszych cząsteczek. Zazwyczaj ten żel stosuje się do rozdziału białek i DNA.

W elektroforezie pole elektryczne powoduje, że naładowane cząsteczki przemieszczają się przez żel, który działa jak sito, powodując oddzielanie się cząstek różnej wielkości. Żel pochłonie wszelkie ciepło wytworzone z prądu elektrycznego. W tych procedurach powszechnie stosuje się żel poliakryloamidowy, ale można również użyć agarozy, innej substancji chemicznej, która tworzy podobny żel.

Żele można wytwarzać w różnych stężeniach, a ilość akryloamidu wynosi od około 6% do 15%. Podczas mieszania żelu akryloamid jest niespolimeryzowany, co oznacza, że ​​pozostaje on jako pojedyncze cząsteczki. Dodanie innych chemikaliów, które promują wiązanie, takich jak TEMED, powoduje, że cząsteczki łączą się tworząc długie łańcuchy - „poli” część poliakryloamidu.

Główną zaletą żelu poliakryloamidowego jest to, że liczbę wiązań wiążących i twardość można kontrolować w oparciu o początkową ilość dodanego akryloamidu i TEMED. Głównym czynnikiem stężenia akryloamidu jest wielkość analizowanej cząsteczki. Im mniejsze są rozdzielane związki, tym więcej akryloamidu jest potrzebne; bardzo małe cząsteczki są oddzielane przy użyciu najwyższego stężenia, 15 procent.

Akryloamid działa poprzez kontrolowanie tarcia w żelu; twardość żelu określa wielkość tarcia. Duże związki będą poruszać się przez żel wolniej, ponieważ ze względu na ich rozmiar występuje naturalnie większe tarcie lub opór. Mniejsze związki poruszają się szybciej, ponieważ występuje mniejsze tarcie. Aby zapobiec zsuwaniu się małych związków z żelu, dodaje się więcej akryloamidu, aby zwiększyć tarcie.

Żel poliakryloamidowy DNA służy do oddzielania nici DNA o różnej długości. Kawałki DNA oddzielą się zaledwie jednym nukleotydem, czyli związkami tworzącymi każdą nić. Aby wiedzieć, które elementy odnoszą się do określonych rozmiarów, norma zawierająca fragmenty o znanym rozmiarze jest zwykle stosowana wraz z próbkami. Kawałki DNA są następnie porównywane ze standardem i określana jest wielkość nici.

Podobną procedurę stosuje się w celu określenia wielkości białek, najczęściej białek we krwi. Krew zawiera dwa główne rodzaje białka: globulinę, białko o dużych rozmiarach i albuminę surowicy, bardzo małe, ujemnie naładowane białko. Rozdzielanie za pomocą żelu poliakryloamidowego służy do określania ilości każdego rodzaju.