ÉLECTROPHORÈSE
L'électrophorèse libre
Mesure de la mobilité électrophorétique
La mesure de la mobilité électrophorétique (vitesse de déplacement d'une particule ou d'une macromolécule, dans un liquide donné à une température donnée, sous l'effet d'un champ électrique unité) peut s'effectuer par observation des particules sous microscope si les particules sont visibles à l'aide de cet appareil, au moins sous éclairage ultramicroscopique ; si les particules sont invisibles au microscope (macromolécules en solution par exemple), on observe par des moyens optiques appropriés le déplacement dans le champ d'une frontière initialement créée entre la solution colloïdale et le solvant pur : la vitesse de déplacement de cette frontière est celle des macromolécules.
Mesures sous microscope
Ces mesures, effectuées dans des canaux très fins, se compliquent du fait de la superposition de deux phénomènes : l'électrophorèse (déplacement des particules par rapport au liquide) et l'électro-osmose (déplacement du liquide le long des parois du canal).
Cellule d'électrophorèse
Encyclopædia Universalis France
On opère souvent selon la méthode d' Ellis : deux petits récipients communiquent par un « canal capillaire » long de quelques centimètres, généralement de section rectangulaire et de très faible épaisseur. La cellule est complètement remplie de la suspension à étudier ; on introduit dans les petits récipients des électrodes montées sur des bouchons qui assurent la fermeture étanche de la cellule.
Canal capillaire d'une cellule d'électrophorèse
Encyclopædia Universalis France
Une différence de potentiel électrique connue est établie entre les électrodes : la valeur du champ électrique qui règne dans le canal peut être déduite de cette différence de potentiel ou, parfois, contrôlée grâce à une paire d'électrodes-sondes placées aux extrémités du canal. Dans ce champ électrique, le liquide de suspension est entraîné par électro-osmose le long des parois, mais, comme la cellule est close, ce liquide reflue en sens inverse dans la portion axiale du canal. Dans le cas d'un canal de section rectangulaire et de très faible épaisseur, les lois de l'hydrodynamique montrent que les vitesses du liquide par rapport aux grandes parois sont représentées, en fonction de la distance à l'une de ces parois, par un arc de parabole et qu'il existe deux plans parallèles aux grandes parois (plans stationnaires) au niveau desquels le liquide reste immobile ; les distances de ces plans à l'une des grandes parois du canal sont approximativement égales à 21 p. 100 et à 79 p. 100 de l'épaisseur du canal. Si l'on met un microscope exactement au point sur l'un des deux plans stationnaires, la vitesse directement mesurée sur les particules visibles avec netteté est leur vitesse d'électrophorèse.
La mobilité électrophorétique s'obtient en divisant la vitesse d'électrophorèse par la valeur du champ électrique dans le canal.
Mesures de la mobilité de macromolécules en solution
On utilise fréquemment un appareil de type Tiselius, où l'épaisseur des canaux des cellules est de l'ordre de plusieurs millimètres.
Appareil de Tiselius
Encyclopædia Universalis France
La cellule, soigneusement thermostatée, constitue, en position de mesure, un tube en U dans lequel sont superposés la solution macromoléculaire à étudier et son solvant (par exemple une solution de protéine dans un tampon et le tampon pur) ; la solution de plus forte densité (en général la solution macromoléculaire) doit être placée au-dessous de la solution de plus faible densité. À leur partie supérieure, les deux branches du tube en U communiquent avec des récipients contenant les électrodes. Dans une portion verticale de chacune des branches du tube en U, on crée, immédiatement avant de faire passer le courant électrique, une frontière aussi nette que possible entre la solution et son solvant. Il existe plusieurs techniques pour créer ces frontières précises. Dans l'appareil de Tiselius, le tube[...]
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Écrit par
- Jean GUASTALLA : Directeur de Recherche honoraire au CNRS
- Jean MORETTI : maître de conférence à l'université de Montpellier
- Jean SALVINIEN : Professeur honoraire à la Faculté des Sciences de Montpellier.
Classification
Médias
Particule chargée
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Couche double ionique
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Cellule d'électrophorèse
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