Gel-Elektrophorese

Die Technik der Elektrophorese ähnelt der Papier-Chromatographie. Hier wird die zu zerlegende Probe aber nicht durch Kapillarkräfte sondern durch ein elektrisches Feld bewegt. Als Laufmedium wird ein Gel verwendet.Durch das elektrische Feld diffundieren die Stoffe durch das Gel. Die Geschwindigkeit und die Richtung hängen von der Größe und Ladung der Moleküle, anionisch oder kationisch, ab.


	Die Kammer wurde aus Bastelglas, Polystorol zusammen geklebt. Für die Elektroden wurden kräftige Stahlfedern verwendet. Die Oberfläche der Elektroden sollte nicht zu klein sein da sie stark angegriffen werden. In der Mitte der Kammer ist der kammförmige Steg zu sehen. Er wird nach dem Erstarren des Gels heausgenommen und so die Probentaschen erzeugt. Oft wird auch der Steg an einer Seite der Kammer plaziert. Die Position in der Mitte bringt aber den Vorteil das beide Laufrichtungen zur Kathode und zur Anode untersucht werden können.

Als Substanz für das Gel wird am einfachsten AgarAgar verwendet. AgarAgar ist ein Geliermittel das auch zur Herstellung von Marmeladen verwendet wird und daher in Lebensmittelläden zu bekommen ist. Die Pufferlösung ist destiliertes Wasser das mit etwas Natriumbikarbonat, Natron versetzt wird. Auch Natron ist als Backhilfe beim Lebensmittelhändler erhältlich. Für die Pufferlösung werden ein Teelöffel Natron in einem Liter Wasser gelöst. Für das Gel nimmt man ebelfalls einen Teelöffel AgarAgar auf 300ml Pufferlösung. Das Ganze wird unter Rühren aufgekocht. Dabei wird die anfangs trübe Lösung klar. Nach dem die Flüssigkeit etwas abgekühlt ist, da sonst das Polystyrol verformt werden könnte, kann man sie in die Elektrophorese-Kammer giessen. Nach vollständiger Abkühlen kann nun der Kamm für die Probentaschen entfernt werde.

Nun werden mit einer Injektionsspritze vorsichtig die Proben in die Taschen gefüllt und anschließend die Anoden- und Kathodenkammer mit Pufferlösung gefüllt. Eine Überschichtung des Gelblocks mit Pufferlösung wie oft pupliziert wird erwies sich beim Verfasser als unnötig, b.z.w. schädlich. Oft werden dadurch auch Probelösungen aus den Taschen geschwemmt was unschöne Bilder gibt.

Als Spannungsquelle wird am Besten ein Netzgerät verwendet. Die Kammer wurde im Konstantstrombetrieb gefahren. Bei den folgenden Experimenten waren das 150mA. Die Spannung blieb während des Verlauf fast konstant und betrug um die 60V.
Mit der Kamera wurde mit Hilfe eines Timers alle 30 Sekunden ein Bild aufgenommen.
Der rechte Zeitrafferfilm besteht aus etwa 150 Bilder, das heißt die Laufdauer betrug 75 Minuten.
Oft wurde aber auch über eine Zeit von 2..3 Stunden gemessen..

Trennung von Gemengen: Der eigentliche Sinn der Elektrophorese ist die Trennung von Gemengen verschiedener Substanzen. Bei den folgenden Bildern ist die Kathode auf der linken, die Anode auf der rechten Seite.


Eine Mischung von Lebensmittelfarben (rot und grün) wird in ihre Bestandteile zerlegt. Man sieht das die grüne Farbe wiederum aus einer gelben und einer blauen Komponente besteht

Sehr gut geling auch die Trennung einer Mischung aus Rhodamin 6G, Rhodamin B und Fluorescein. die ersten beiden Farbstoffe wandern in Richtung Kathode, Fluorescein zur Anode.

Naturstoffe, wie der Saft der Roten Beete, bestehen oft aus Mischungen. Deutlich sind die beiden roten Komponenten zu sehen. Und auch links vom Startpunkt in Richtung Kathode sind zwei schwache graue Banden erkennbar.

Blaue Lebensmittelfarbe und Astrablau, während die Lebensmittelfarbe zur Anode wandert läuft Astrablau zur Kathode

Ebenso verhält es sich bei roter Lebensmittelfarbe und Rhodamin B

Rote Lebensmittelfarbe und Rhoidamin B, auch hier ist der Unterschied zwischen anionisch und kathionisch zu sehen.


Für manche Stoffe ist die Betrachtung mit einer UV-Lampe hilfreich da die Spuren dann besser sichtbar sind.

Blattfarbstoff
Rotkohl
Rinderblut
Die Trennung der Blattfarbstoffe aus Heidelbeerblättern, dem Saft von Rohlkohl und Rinderblut gelangen nicht.