Agarose versus polyacrylamide
Agarose en polyacrylamide zijn beide in water oplosbare polymeren, maar er zijn tussen hen veel verschillen te zien, beginnend bij hun oorsprong. Zowel agarose als polyacrylamide hebben iets gemeen in hun vermogen om poreuze gelmatrices te vormen. Desondanks zijn er een aantal duidelijke verschillen tussen de twee. De belangrijkste verschillen tussen deze beide polymeren liggen in hun aard van oorsprong, chemische structuur, hun verschillende toepassingen en hun prestaties in termen van gelelektroforese.
Wat is agarose?
Agarose is een natuurlijk voorkomend lineair polymeer dat op zijn beurt is afgeleid van een complex polymeer dat agar wordt genoemd en dat in zeewier wordt aangetroffen. Agarose wordt uit agar gewonnen door de eiwitcomponent agaropectine te verwijderen. Agarose is wat agar zijn vermogen geeft om gels te vormen.
Het belangrijkste gebruik van agarose is in microbiologische en moleculair biologische studies. In microbiologische studies biedt agarose, indien aangevuld met geschikte voedingsstoffen, een solide basis voor het kweken van micro-organismen zoals bacteriën en schimmels. Bij gebruik in halfvaste concentraties kan het nuttig zijn om de beweeglijkheid van deze micro-organismen te beoordelen. In de moleculaire biologie dient het als een belangrijk hulpmiddel voor een van de meest fundamentele resolutieprocessen genaamd 'gelelektroforese' of 'agarosegelelektroforese' (AGE). Gelelektroforese is een proces dat resolutie of scheiding van nucleïnezuren of eiwitten mogelijk maakt op basis van hun grootte en lading. Hier dient agarose als een poreuze zeefachtige gel waardoor scheiding plaatsvindt.
Agarose-structuur
Wat is polyacrylamide?
Polyacrylamide is een synthetisch polymeer en wordt in een groot aantal verschillende industrieën gebruikt. Zoals eerder vermeld, is het gebruik ervan afhankelijk van het vermogen om gels te vormen. Daarnaast wordt het vermogen om water in verschillende concentraties vast te houden en af te voeren ook benut in verschillende industrieën.
Het meest wijdverbreide en meest voorkomende gebruik van polyacrylamide is bij de behandeling van afvalwater. Hier wordt het gebruikt als vlokmiddel om eventueel gesuspendeerd organisch materiaal te verwijderen; vandaar het verbeteren van de troebelheid en het verduidelijken van het water. Een ander gebruik van polyacrylamide is in de papierindustrie. Hier wordt het gebruikt om naar behoefte water vast te houden of af te voeren uit de papierpulp. Evenzo wordt het in de landbouw- en bouwsector gebruikt als bodemverbeteraar om bodemerosie te voorkomen en de kwaliteit ervan te verbeteren.
Net als agarose wordt ook polyacrylamide in de moleculaire biologie gebruikt als een belangrijk oplossingsinstrument in een soortgelijk proces dat 'Polyacrylamidegelelektroforese' (PAGINA) wordt genoemd. Naast dit alles wordt polyacrylamide ook gebruikt bij de ertsverwerking en fabricage van uitvlokmiddel om eventueel gesuspendeerd organisch materiaal te verwijderen; vandaar het verbeteren van de troebelheid en het verduidelijken van het water. Een ander gebruik van polyacrylamide is in de papierindustrie. Hier wordt het gebruikt om naar behoefte water vast te houden of af te voeren uit de papierpulp. Evenzo wordt het in de landbouw- en bouwsector gebruikt als bodemverbeteraar om bodemerosie te voorkomen en de kwaliteit ervan te verbeteren. Naast dit alles wordt polyacrylamide ook gebruikt bij de productie van voedseladditieven, zachte contactlenzen en textiel.
Polyacrylamidestructuur
Wat is het verschil tussen agarose en polyacrylamide?
Herkomst van agarose en polyacrylamide:
Agarose: Agarose is een polymeer van natuurlijke oorsprong. Het is afgeleid van zeewier.
Polyacrylamide: Polyacrylamide is van synthetische oorsprong en wordt onder geen enkele natuurlijke omstandigheid aangetroffen.
Moleculaire formule van agarose en polyacrylamide:
Agarose: De molecuulformule van agarose is C 24 H 38 O 19.
Polyacrylamide: De molecuulformule van polyacrylamide is (C 3 H 5 NO) n.
Chemische structuur van agarose en polyacrylamide:
Agarose: Agarose is een lineair polysaccharide. Het bestaat uit zich herhalende disaccharide-eenheden, agrobiose genaamd, bij elkaar gehouden door waterstofbruggen.
Polyacrylamide: Polyacrylamide is een chemisch verknoopt polymeer. Het bestaat uit acrylamidemonomeren en een verknopingsmiddel N, N'-methyleenbisacrylamide.
Toxiciteit van agarose en polyacrylamide:
Agarose: Zowel agarose als zijn monomeereenheid agrobiose zijn niet-toxisch van aard.
Polyacrylamide: De monomeereenheid van polyacrylamide, het acrylamide, is een vermoedelijk kankerverwekkend en bekend neurotoxine, terwijl de gepolymeriseerde vorm niet-toxisch van aard is.
Kenmerken van agarose- en polyacrylamidegels:
LEEFTIJD en PAGINA:
Agarose: De bereiding van agarosegel voor AGE is minder tijdrovend, gemakkelijk en eenvoudig en vereist geen initiator of polymerisatiekatalysator.
Polyacrylamide: De bereiding van polyacrylamidegel voor PAGE is tijdrovend en vervelend en vereist ook een initiator (ammoniumpersulfaat) en een polymerisatiekatalysator (N, N, N ', N'-tetramethylethyleendiamine - TEMED).
Natuur:
Polyacrylamidegels zijn chemisch stabieler dan agarosegels.
Porie grootte:
Gegeven dezelfde concentratie, hebben polyacrylamidegelmatrices de neiging kleinere poriegroottes te hebben in vergelijking met die van een agarosegelmatrix.
Poriëngrootte wijzigen:
De poriegrootte van polyacrylamidegels kan op een meer gecontroleerde manier worden veranderd dan die van agarosegels.
Oplossend vermogen:
Polyacrylamidegels hebben een hoog oplossend vermogen, terwijl agarosegels een laag oplossend vermogen hebben.
Nucleïnezuur aanpassen:
Polyacrylamidegels zijn geschikt voor grotere hoeveelheden nucleïnezuur dan agarosegels voor wat betreft resolutie.
Afbeeldingen beleefdheid: agarose en structuur van polyacrylamide via Wikicommons (Public Domain)
