[자연] 전기영동

1. 전기영동의 원리

전기영동은 전기장을 이용하여 물질이 이동하는 현상을 의미하며, 주로 생화학, 생물학, 의학 분야에서 단백질, 핵산, 기타 생체분자를 분리하는 데 활용된다. 이 방법은 먼저 고체 또는 겔 매트릭스에 시료를 주입한 후 전극을 연결하여 전기장을 걸면, 음전하를 띤 분자는 양전극쪽으로, 양전하를 띤 분자는 음전극 쪽으로 이동하는 원리에 기초한다. 전기영동의 가장 중요한 원리는 전기력과 분자 크기, 전하량, 그리고 분자와 매트릭스 간의 상호작용 등 세 가지 요소에 의해 결정된다. 전기력은 전기장 강도에 비례하며, 일반적으로 1~10V/cm 범위 내에서 사용된다. 크기가 작은 분자는 전기영동 동안 빠르게 이동하는 반면, 크거나 전하량이 적은 분자는 늦게 이동한다. 이는 분자의 이동속도가 전기장 강도와 분자가 갖는 전하량, 크기에 의해 결정됨을 의미한다. 예를 들어, DNA의 경우 대장균 1중량(g)당 약 4.7×10^9개의 염기쌍이 존재하며, 전기영동은 이 DNA 조각 크기별 분리에 매우 효과적이다. 전기영동에서 사용하는 겔 매트릭스인 아가로스 또는 폴리아크릴아마이드는 일정한 다공성 구조를 갖고 있어 분자가 겔 내부를 이동하는…