L'elettroforesi è una tecnica analitica e separativa basata sul movimento di particelle elettricamente cariche immerse in un fluido per effetto di un campo elettrico applicato mediante una coppia di elettrodi al fluido stesso. Nel caso di una cella elettrolitica, il catodo assume carica negativa mentre l'anodo assume carica positiva, per cui le particelle si muovono verso l'elettrodo avente carica opposta rispetto alla carica della particella. In particolare, se queste hanno carica positiva si spostano verso il catodo (cataforesi), mentre se hanno carica negativa vanno verso l'anodo (anaforesi).
Legenda:
La molecola si muove verso l’elettrodo di segno opposto con una velocità (v) che è proporzionale all'entità del campo elettrico (V) e della sua carica (q) ed è inversamente proporzionale all'attrito che incontra nel muoversi (f – coefficiente d’attrito).
- ddp (V): differenza di potenziale applicata tra gli
- elettrodi
- d: distanza tra gli elettrodi
- q: carica della molecola
- E (campo elettrico) = V/d
La molecola si muove verso l’elettrodo di segno opposto con una velocità (v) che è proporzionale all'entità del campo elettrico (V) e della sua carica (q) ed è inversamente proporzionale all'attrito che incontra nel muoversi (f – coefficiente d’attrito).
v = (E · q)/f
Mobilità elettroforetica
La mobilità delle molecole nel gel varia secondo alcuni parametri: le dimensioni delle molecole, le cariche, natura e concentrazione del mezzo elettroforetico, la conformazione delle molecole, la tensione applicata.
La mobilità elettroforetica, grandezza che esprime la tendenza di una specie chimica a muoversi all'interno di un campo elettrico applicato, può essere ricavata sfruttando l'equazione di Henry:
Ue= (2 · ε · ζ · f(ka)) / (3 · μ)
dove:
La mobilità delle molecole nel gel varia secondo alcuni parametri: le dimensioni delle molecole, le cariche, natura e concentrazione del mezzo elettroforetico, la conformazione delle molecole, la tensione applicata.
La mobilità elettroforetica, grandezza che esprime la tendenza di una specie chimica a muoversi all'interno di un campo elettrico applicato, può essere ricavata sfruttando l'equazione di Henry:
Ue= (2 · ε · ζ · f(ka)) / (3 · μ)
dove:
- Ue: mobilità elettroforetica: tendenza di una specie chimica a muoversi all'interno di un campo elettrico applicato.
- ε: costante dielettrica, descrive il comportamento di un materiale dielettrico in presenza di un campo elettrico; in particolare, quantifica la tendenza del materiale a contrastare l'intensità del campo elettrico presente al suo interno).
- ζ: potenziale zeta, potenziale generato in seguito alla formazione di un doppio strato elettrico (struttura che si origina all'interfaccia solido-liquido, in corrispondenza della quale si instaura un trasferimento di carica elettrica accompagnato dallo svolgersi di semireazioni redox).
- f(ka): funzione di Henry (legge che regola la solubilità dei gas in un liquido).
- μ: viscosità del solvente ( grandezza fisica e in particolare un parametro di trasporto che quantifica la resistenza dei fluidi allo scorrimento, quindi la coesione interna del fluido).
Effetto Joule nell'elettroforesi
Per la legge di Joule in un sistema elettrico caratterizzato da una resistenza R e nel quale viene fatta passare una corrente I si sviluppa sotto forma di calore una potenza.
V [V] = R [Ω] · I [A] (prima legge di Ohm)
W [W]= V [V] · I [A] (legge di Ohm considerando la potenza)
=> W = I² · R
Per la legge di Joule in un sistema elettrico caratterizzato da una resistenza R e nel quale viene fatta passare una corrente I si sviluppa sotto forma di calore una potenza.
V [V] = R [Ω] · I [A] (prima legge di Ohm)
W [W]= V [V] · I [A] (legge di Ohm considerando la potenza)
=> W = I² · R
Tecniche di elettroforesi
Fonti citate
- http://it.wikipedia.org/wiki/Elettroforesi
- http://it.wikipedia.org/wiki/Elettroforesi_su_gel_di_agarosio
- http://it.wikipedia.org/wiki/Elettroforesi_bidimensionale
- http://it.wikipedia.org/wiki/Elettroforesi_su_gel_di_poliacrilammide
- http://it.wikipedia.org/wiki/Elettroforesi_delle_sieroproteine
- http://docente.unife.it/francesco.bernardi/materiale-didattico-biologia-molecolare/Elettroforesi.pdf
- http://omero.farm.unipi.it/matdidFarm/16/9-Elettroforesi%201.pdf
- http://www.di.unisa.it/~ads/BIOINFORMATICA/SequenziamentoDNA/Elettroforesi.htm
Sito creato ad opera di Paolo Lucchinelli