Elektroforetische

Elektroforetische Phänomene bezeichnen die Bewegung geladener Teilchen in einem elektrischen Feld. Die auf die Teilchen wirkende Kraft F = qE führt zu einer Migration mit einer Geschwindigkeit, die durch die Mobilität μ und das Feld E beschrieben wird. Die Trennung entsteht aufgrund von Unterschieden in Ladung, Größe, Form und Hydratation der Teilchen sowie durch Eigenschaften des Mediums und Puffers. In der Gel-Elektrophorese, insbesondere mit Agarose- oder Polyacrylamidgelen, können Moleküle räumlich in Banden getrennt werden. Die DNA lässt sich aufgrund ihrer konstant hohen negativen Ladung typischerweise nach Länge trennen; Proteine unterscheiden sich je nach Größe, Ladung und Struktur.

Zusätzliche Faktoren sind die elektroosmotische Flussrichtung, die durch die Beschaffenheit der Kapillarwand oder Geloberfläche beeinflusst wird und die effektive Mobilität beeinflusst. Puffertiefe, pH, Temperatur und Gelkonzentration entscheiden über Auflösung und Laufgeschwindigkeit. Neben der Gel-Elektrophorese existieren Capillar-Elektrophorese und andere Systeme, die eine hohe Trennauflösung und geringe Probenmengen ermöglichen.

Anwendungen umfassen analytische und präparative Trennung von Nukleinsäuren und Proteinen, Größenbestimmung, Reinheitsprüfungen sowie Blot-Verfahren wie Nachweise von DNA, RNA oder Proteinen. Die Geschichte der Elektrophorese geht auf Arbeiten von Arne Tiselius Anfang des 20. Jahrhunderts zurück; seitdem wurden Methoden kontinuierlich weiterentwickelt, um Auflösung, Automatisierung und Geschwindigkeit zu erhöhen.