[생물학] 전기영동

전기영동(electrophoresis)은 전기장의 영향을 받아 하전된 물질들이 유동성 매체내에서 이동하는 것을 말한다. 하전된 성분들로는 단백질과 같은 분자나 세포 또는 하전된 입자들이 있다. 하지만 여기서 다루는 것은 하전된 분자(이온들)에 한정하기로 한다. 유동성 매체로 액체 또는 기체가 사용되지만 생물학적 시스템에 있어서는 액체를 주로 이용한다. 전기영동에서 다루는 것은 전기화학적 기법에서의 전극의 반응이나 이온 교환에서의 반대로 하전된 이온들의 상호 작용이 아니라 전기장의 영향에 의한 분자의 이동도(mobility)이다. 전기장 내에서 하전된 분자(입자)의 속도는 저지력(retarding force)들의 결합과 가속력(전기장)에 의해 조절된다. 따라서 하전된 분자는 중력의 영향에 의해 어떤 입자(particle)가 낙하되는 것과 유사한 방법으로 최종속도에 도달하여 유지될 것이다. 분자에 미치는 힘 F는 F=QE에 의해 주어지는데, 여기서 Q는 분자의 전하량이고 E는 전기장(전극 양단의 전위차를 거리로 나눈 값)이다. 주 저지력 Fs는 마찰에 의한 것이고 Stoke's equation에 의해 아래와 같이 정량화될 수 있다. Fs = 6πγηυ 여기서 γ은 분자(입자)반경이고, η은 액체의 점성, υ는 분자 속도이다. 그 외 다른 부 저지력은 용액 내의 다른 이온(반대 이온과 완충 이온)들에 의해 나타난다.