Agarose versus polyacrylamide
Agarose en Polyacrylamide zijn beide in water oplosbare polymeren, maar tussen hen zijn veel verschillen te zien, te beginnen bij hun oorsprong. Zowel agarose als polyacrylamide hebben iets gemeenschappelijks 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 geëxtraheerd door de verwijdering van de eiwitcomponent, agaropectine genaamd. Agarose geeft agar het vermogen om gels te vormen.
Het belangrijkste gebruik van agarose is in microbiologische en moleculair biologische studies. In microbiologische studies vormt 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 bij het beoordelen van de beweeglijkheid van deze micro-organismen. In de moleculaire biologie dient het als een belangrijk hulpmiddel voor een van de meest fundamentele resolutieprocessen die 'gelelektroforese' of 'agarosegelelektroforese' (AGE) worden genoemd. 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 uitvlokmiddel om eventueel gesuspendeerd organisch materiaal te verwijderen; vandaar het verbeteren van de troebelheid en het ophelderen van het water. Een ander gebruik van polyacrylamide is in de papierindustrie. Hier wordt het gebruikt om naar behoefte water uit de papierpulp vast te houden of af te voeren. 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 resolutie-instrument in een soortgelijk proces dat 'Polyacrylamidegelelektroforese' (PAGE) wordt genoemd. Naast dit alles wordt Polyacrylamide ook gebruikt bij de verwerking van erts en de productie van vlokmiddel om eventueel gesuspendeerd organisch materiaal te verwijderen; vandaar het verbeteren van de troebelheid en het ophelderen van het water. Een ander gebruik van polyacrylamide is in de papierindustrie. Hier wordt het gebruikt om naar behoefte water uit de papierpulp vast te houden of af te voeren. 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 levensmiddelenadditieven, zachte contactlenzen en textiel.
Polyacrylamide structuur
Wat is het verschil tussen agarose en polyacrylamide?
Oorsprong 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 gevonden.
Moleculaire formule van agarose en polyacrylamide:
Agarose: De molecuulformule van agarose is C24H38O19.
Polyacrylamide: De molecuulformule van polyacrylamide is (C 3H5NO)n.
Chemische structuur van agarose en polyacrylamide:
Agarose: Agarose is een lineair polysacharide. Het bestaat uit herhalende disaccharide-eenheden, agrobiose genaamd, die bij elkaar worden gehouden door waterstofbruggen.
Polyacrylamide: Polyacrylamide is een chemisch verknoopt polymeer. Het is samengesteld uit acrylamidemonomeren en een verknopingsmiddel N, N'-methyleenbisacrylamide.
Toxiciteit van agarose en polyacrylamide:
Agarose: zowel agarose als de monomeereenheid agrobiose zijn niet-toxisch van aard.
Polyacrylamide: De monomeereenheid van polyacrylamide, het acrylamide, is een vermoedelijk carcinogeen en bekend neurotoxine, terwijl de gepolymeriseerde vorm niet-toxisch van aard is.
Kenmerken van agarose- en polyacrylamidegels:
AGE en PAGINA:
Agarose: De bereiding van agarosegel voor AGE is minder tijdrovend, gemakkelijk en eenvoudig en vereist geen initiator of polymerisatiekatalysator.
Polyacrylamide: De voorbereiding van polyacrylamidegel voor PAGE is tijdrovend en vervelend en vereist ook een initiator (ammoniumpersulfaat) en polymeriserende katalysator (N, N, N', N'-tetramethylethyleendiamine – TEMED).
Natuur:
Polyacrylamidegels zijn chemisch stabieler dan agarosegels.
Poriegrootte:
Gezien dezelfde concentratie hebben polyacrylamidegelmatrices de neiging om kleinere poriegroottes te hebben in vergelijking met die van een agarosegelmatrix.
Poriegrootte wijzigen:
De poriegrootte van polyacrylamidegels kan op een meer gecontroleerde manier worden gewijzigd dan die van agarosegels.
Oplossend vermogen:
Polyacrylamidegels hebben een hoog oplossend vermogen, terwijl agarosegels een laag oplossend vermogen hebben.
Accommoderende nucleïnezuur:
Polyacrylamidegels kunnen grotere hoeveelheden nucleïnezuur bevatten dan agarosegels voor resolutie.
