ElektrophoreseSysteme

Elektrophorese-Systeme sind Geräte und Vorrichtungen zur Trennung von Molekülen anhand ihrer elektrischen Ladung, Größe und Form in einem elektrischen Feld. Sie kommen in Biologie, Chemie, Medizin und der Analytik zum Einsatz, um Nukleinsäuren, Proteine und andere biomolekulare Bestandteile zu analysieren.

Zu den wichtigsten Typen gehören Gel-Elektrophorese-Systeme, die Agarose- oder Polyacrylamidgelen verwenden, Kapillarelektrophorese-Systeme sowie freiflussbasierte oder zweidimensionale Elektrophorese. Gel-Systeme sind in der Genetik weit verbreitet; Kapillarelektrophorese wird häufig in der Proteomik und in der medizinischen Diagnostik eingesetzt.

Ein typisches System besteht aus einer Probenkammer, einem Gel oder einer Kapillare, Puffern, einer Spannungsquelle, Elektroden und einer Detektionseinheit (zum Beispiel UV- oder Fluoreszenzscanner). Proben werden in Puffer aufgenommen, in das System eingeführt und durch Anlegen eines elektrischen Feldes zu den Gegenpolen bewegt, wodurch sich die Moleküle anhand ihrer Eigenschaften trennen.

Die Migration hängt von Ladung, Größe und Form ab. Im Gel wirken Porenstrukturen als Größenfilter, wodurch Moleküle unterschiedlicher Größe getrennt werden. Die Detektion erfolgt oft durch Färbung (z. B. Ethidiumbromid, SYBR Gold) oder durch direkte Detektion von Proteinen mittels spezieller Marker und Bildgebung.

Anwendungen umfassen Genomik, Transkriptomik und Proteomik, Diagnostik, Forensik, Lebensmittelanalytik und Qualitätskontrolle in der Biotechnologie. Zweidimensionale Elektrophorese erreicht besonders hohe Trennauflösung, indem zwei Parameter nacheinander genutzt werden.

Zu den Sicherheits- und Umweltaspekten gehören der Umgang mit Puffern und Risiken wie Acrylamid, sowie die ordnungsgemäße Entsorgung chemischer Abfälle und die Einhaltung laborspezifischer Standards.