La electroforesis es una metodología separativa de uso habitual en el laboratorio. En líneas generales, esta técnica se fundamenta en la separación de macromoléculas cargadas en un campo eléctrico debido a la movilidad diferencial derivada de la relación carga, forma y masa que posee cada macromolécula en cuestión.
La electroforesis es una técnica separativa que se basa en el fenómeno de migración diferencial que experimentan partículas cargadas eléctricamente al estar bajo la influencia de un campo eléctrico uniforme. Una carga eléctrica inmersa en un campo eléctrico experimenta una fuerza de atracción o repulsión. La carga se desplazará en el medio hacia el polo que posee carga opuesta como consecuencia de la fuerza de atracción eléctrica: las moléculas cargadas positivamente se desplazarán hacia el cátodo (polo negativo) y las cargadas negativamente se desplazarán hacia el ánodo(polo positivo).
En un primer instante, como consecuencia de la fuerza eléctrica, la partícula cargada experimenta una aceleración inicial y como resultado la misma comienza a moverse. Cuando la partícula se encuentra inmersa en un fluido (buffer de corrida) aparece sobre ella una fuerza de rozamiento, ya que el fluido en el que se mueve la partícula se opone a su movimiento. La fuerza de rozamiento es proporcional a la velocidad de la partícula, tiene igual dirección que la fuerza eléctrica pero sentido opuesto. Siendo k el coeficiente de proporcionalidad o coeficiente de fricción, en el cual están incluidas variables como la viscosidad del medio, el tamaño y la forma de la partícula. La fuerza de rozamiento dependerá entonces de estas tres variables, además de la velocidad de la partícula. Si consideramos una partícula esférica que se mueve en condiciones en las que se cumpla la Ley de Stokes.
Entonces:
Apenas la molécula comienza a moverse en el buffer a causa de la fuerza eléctrica , aparece la fuerza de rozamiento que se opone al movimiento. Es así que la fuerza neta que actúa sobre la partícula será entonces la resultante entre la fuerza eléctrica y la de rozamiento, y resulta igual a la diferencia entre ambas. Esta resultante será la que determinará su migración en el medio de corrida.
A partir de este momento, la partícula no experimentará aceleración alguna y se moverá a velocidad constante siendo esta velocidad la máxima que alcanza en el seno del fluido bajo un campo eléctrico uniforme. Dado que esta situación se alcanza a los pocos segundos, se puede asumir que la velocidad es constante durante todo el desplazamiento.
Carga
Tamaño
Forma
Viscocidad
Intensidad del campo electrico
Difusion natural
Temperatura: Puede afectar la velocidad con la que se desplaza la partícula de 3 diferentes formas. En primer lugar, hay que considerar que la viscosidad del buffer es una constante física que depende de la temperatura, por ende el coeficiente de fricción variará según cuál sea el valor del coeficiente de viscosidad del medio a la temperatura de trabajo. En segundo lugar, la energía cinética intrínseca de las moléculas, que determina el fenómeno de difusión, está en directa relación con la temperatura. Por último, dadas ciertas condiciones de temperatura puede evaporarse solvente del buffer lo cual altera su fuerza iónica.
pH: Influye sobre la carga que adquieren los grupos ácidos y básicos presentes en las moléculas. El grado de ionización de los distintos grupos funcionales está en relación con el pH del medio en que se encuentran, puesto que las especies H3O+ y OH- forman parte de la situación de equilibrio. bajo condiciones de pH muy altas, los ácidos débiles se consideran totalmente ionizados, por lo que el grupo funcional siempre presentará carga eléctrica. Lo mismo ocurre con las bases a valores de pH muy bajos.
Fuerza ionica: La presencia de electrolitos en el entorno de la partícula cargada tiende a contrarrestar la migración de la partícula en estudio, puesto que los contraiones tienden a moverse en sentido opuesto por su carga. Por ello, la velocidad que alcanza la partícula en un medio con muchos electrolitos será inferior a la que alcanzaría en un entorno con un menor número de cargas totales.
