Agarose gegen Polyacrylamid
Agarose und Polyacrylamid sind beide wasserlösliche Polymere, aber zwischen ihnen sind viele Unterschiede zu erkennen, beginnend mit ihrer Herkunft. Sowohl Agarose als auch Polyacrylamid haben etwas gemeinsam in ihrer Fähigkeit, poröse Gelmatrizen zu bilden. Trotzdem gibt es eine Reihe von deutlichen Unterschieden zwischen den beiden. Die Hauptunterschiede zwischen diesen beiden Polymeren liegen in ihrer Herkunft, ihrer chemischen Struktur, ihren unterschiedlichen Verwendungen und ihrer Leistung in Bezug auf die Gelelektrophorese.
Was ist Agarose?
Agarose ist ein natürlich vorkommendes lineares Polymer, das wiederum von einem komplexen Polymer namens Agar abgeleitet ist, das in Algen vorkommt. Agarose wird aus Agar durch Entfernen seiner Proteinkomponente Agaropektin extrahiert. Agarose gibt Agar seine Fähigkeit, Gele zu bilden.
Agarose wird hauptsächlich in mikrobiologischen und molekularbiologischen Studien verwendet. In mikrobiologischen Studien bietet Agarose, wenn sie mit geeigneten Nährstoffen ergänzt wird, eine feste Basis für die Kultivierung von Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen. Bei Verwendung in halbfesten Konzentrationen kann es nützlich sein, die Motilität dieser Mikroorganismen zu beurteilen. In der Molekularbiologie dient es als wichtiges Werkzeug für einen der grundlegendsten Auflösungsprozesse, die als "Gelelektrophorese" oder "Agarosegelelektrophorese" (AGE) bezeichnet werden. Die Gelelektrophorese ist ein Prozess, der die Auflösung oder Trennung von Nukleinsäuren oder Proteinen basierend auf ihrer Größe und Ladung ermöglicht. Hier dient Agarose als poröses siebartiges Gel, durch das die Trennung erfolgt.
Agarosestruktur
Was ist Polyacrylamid?
Polyacrylamid ist ein synthetisches Polymer und wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Wie bereits erwähnt, beruht seine Verwendung auf seiner Fähigkeit, Gele zu bilden. Darüber hinaus wird seine Fähigkeit, Wasser in unterschiedlichen Konzentrationen zurückzuhalten und abzulassen, auch in verschiedenen Branchen genutzt.
Die am weitesten verbreitete und gebräuchlichste Verwendung von Polyacrylamid ist die Abwasserbehandlung. Hier wird es als Flockungsmittel verwendet, um suspendiertes organisches Material zu entfernen; daher Verbesserung der Trübung und Klärung des Wassers. Eine andere Verwendung von Polyacrylamid ist in der Papierindustrie. Hier wird es verwendet, um nach Bedarf Wasser aus dem Papierzellstoff zurückzuhalten oder abzulassen. In ähnlicher Weise wird es in der Agrar- und Bauindustrie als Bodenverbesserer verwendet, um Bodenerosion zu verhindern und seine Qualität zu verbessern.
Wie Agarose wird auch Polyacrylamid in der Molekularbiologie als wichtiges Auflösungsinstrument in einem ähnlichen Prozess verwendet, der als "Polyacrylamid-Gelelektrophorese" (PAGE) bezeichnet wird. Zusätzlich zu all dem wird Polyacrylamid auch bei der Erzverarbeitung und Herstellung von Flockungsmittel verwendet, um suspendiertes organisches Material zu entfernen; daher Verbesserung der Trübung und Klärung des Wassers. Eine andere Verwendung von Polyacrylamid ist in der Papierindustrie. Hier wird es verwendet, um nach Bedarf Wasser aus dem Papierzellstoff zurückzuhalten oder abzulassen. In ähnlicher Weise wird es in der Agrar- und Bauindustrie als Bodenverbesserer verwendet, um Bodenerosion zu verhindern und seine Qualität zu verbessern. Darüber hinaus wird Polyacrylamid auch zur Herstellung von Lebensmittelzusatzstoffen, weichen Kontaktlinsen und Textilien verwendet.
Polyacrylamidstruktur
Was ist der Unterschied zwischen Agarose und Polyacrylamid?
Herkunft von Agarose und Polyacrylamid:
Agarose: Agarose ist ein Polymer natürlichen Ursprungs. Es wird aus Seetang gewonnen.
Polyacrylamid: Polyacrylamid ist synthetischen Ursprungs und wird unter keinen natürlichen Umständen gefunden.
Summenformel von Agarose und Polyacrylamid:
Agarose: Die Summenformel von Agarose lautet C 24 H 38 O 19.
Polyacrylamid: Die Summenformel von Polyacrylamid lautet (C 3 H 5 NO) n.
Chemische Struktur von Agarose und Polyacrylamid:
Agarose: Agarose ist ein lineares Polysaccharid. Es besteht aus sich wiederholenden Disaccharideinheiten, die als Agrobiose bezeichnet werden und durch Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden.
Polyacrylamid: Polyacrylamid ist ein chemisch vernetztes Polymer. Es besteht aus Acrylamidmonomeren und einem Vernetzungsmittel N, N'-Methylenbisacrylamid.
Toxizität von Agarose und Polyacrylamid:
Agarose: Sowohl Agarose als auch ihre Monomereinheit Agrobiose sind von Natur aus ungiftig.
Polyacrylamid: Die Monomereinheit von Polyacrylamid, das Acrylamid, ist ein vermutetes Karzinogen und bekanntes Neurotoxin, während seine polymerisierte Form nicht toxischer Natur ist.
Eigenschaften von Agarose- und Polyacrylamidgelen:
ALTER und SEITE:
Agarose: Die Herstellung von Agarosegel für AGE ist weniger zeitaufwendig, leicht und unkompliziert und erfordert keinen Initiator oder Polymerisationskatalysator.
Polyacrylamid: Die Herstellung von Polyacrylamidgelen für die PAGE ist zeitaufwändig und langwierig und erfordert außerdem einen Initiator (Ammoniumpersulfat) und einen Polymerisationskatalysator (N, N, N ', N'-Tetramethylethylendiamin - TEMED).
Natur:
Polyacrylamidgele sind chemisch stabiler als Agarosegele.
Porengröße:
Bei gleicher Konzentration neigen Polyacrylamidgelmatrizen dazu, im Vergleich zu einer Agarosegelmatrix kleinere Porengrößen zu haben.
Porengröße ändern:
Die Porengröße von Polyacrylamidgelen kann kontrollierter verändert werden als die von Agarosegelen.
Auflösungsvermögen:
Polyacrylamidgele haben ein hohes Auflösungsvermögen, während Agarosegele ein niedriges Auflösungsvermögen haben.
Akkommodierende Nukleinsäure:
Polyacrylamidgele können zur Auflösung größere Mengen an Nukleinsäure als Agarosegele aufnehmen.
Bilder mit freundlicher Genehmigung: Agarose und Struktur von Polyacrylamid über Wikicommons (Public Domain)
