Bio Technical フォーラム

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ゲル内でのサンプルの拡散 トピック削除
No.6302-TOPIC - 2017/09/12 (火) 06:01:07 - dif
バイオの質問というより物性についてなのですが、アクリルアミドでもアガロースでも、サンプルをロードして放置すると、少なくともサンプルファッバー中のdyeは、割とすぐにボヤッとゲル中に拡散しているのが見てとれる状況になると思います。

しかし、ひとたび泳動を始めると、たとえ数時間流していようとも、特に拡散が問題になる(目に見えて気になる)ことはないように思います(少なくとも、横方向への拡散は起きていないように思える)。

これはどういう理屈なのでしょうか?素直に考えると、電場がかかっている場合、その方向への移動が強制され、横方向への拡散(もちろん縦方向にも)が起きにくくなるのかなという気がするのですが、これは理屈にかなった現象なのでしょうか?
あるいはそもそもこの考え自体が気のせいで、実際は泳動中も電場がかかっていない時と全く同じようにジワリジワリと拡散しているものなのでしょうか?dyeの広がり方からは、やはり電場中とそうでない場合に拡散の仕方は随分違うような印象がありますが…。

ふと気になった単なる好奇心からの疑問なのですが、最近かなり小さい分子を泳動することがあり、もし泳動中も拡散し続けているならば、なるべく短時間の泳動にするに越したことはないのかな、とも思い始めました次第です。

ご意見いただけると幸いです。
 
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No.6302-8 - 2017/09/16 (土) 09:33:29 - mon
核酸とDyeでは分子構造や荷電状況が違うので、同じ(縦方向の)泳動度を示していてもDyeの方が横方向に拡散しやすいのでしょう。

(無題) 削除/引用
No.6302-7 - 2017/09/13 (水) 00:28:40 - dif
monさん、qqさん、おおさん

情報ありがとうございます。
冷静に考えたら、確かにおおさんのおっしゃる通り、フロントラインのdyeはウェルの仕切りを越えて一繋がりになりますね。上下が圧縮されてシャープな形に見えるため、そこは拡散ではないと思い込んでいました。
それを考えると、やはり泳動中も同じように拡散は起きているのかもしれませんね。

しかしやはり、定量的に比較したことはありませんが、泳動中の30分と、止めてからの30分は、拡散の仕方が違うようにも思います(しかしこれも改めて、単に思い込みか錯覚かもしれません)。

いずれにせよご提示いただいた塩の影響やその他サンプルの性質も加味される複雑系で、気にしすぎない方がよい(とにかく無駄なロングラン&放置を避ける)というのが最終結論と言えそうです。

大したことない疑問にお付き合いいただき誠にありがとうございました。

(無題) 削除/引用
No.6302-6 - 2017/09/12 (火) 16:33:31 - おお
個人的にはというか私の経験上では流している間にDyeは拡散していって横につながってしまっていますけど…

ただあなたの条件ではもしかしたらレーンとレーンの間の電流やものの流れが、レーン上を避けて通ったりして(レーン上にサンプルなどが流れていて他のものが流れにくいなどの原因で)、レーン間で流れているものがDyeやさんぷるを押し戻しているかもしれません。

そういえば、サンプルによっては確かに横に拡散しにくい場合もあるといえばあるな。。。

(無題) 削除/引用
No.6302-5 - 2017/09/12 (火) 10:41:05 - qq
隣のレーンに塩が多いと、流れ方が細くなったり太くなったりするのと関係あるかも。

(無題) 削除/引用
No.6302-4 - 2017/09/12 (火) 10:03:14 - mon
なんか流体力学的理論があった(それが電気泳動に適応出来るかどうかは知らない)と思います。
横方向のベクトルと縦方向ベクトルの合成だけだったりするかも。

(無題) 削除/引用
No.6302-3 - 2017/09/12 (火) 07:50:08 - dif
monさん
素早い回答ありがとうございます。やはり泳動中は拡散が抑えられると考えて良いようですね。

しかし、何故イオンの流れがあると横方向への拡散が抑えられるのでしょうか…?
イオンの流れがあろうと物質が拡散する力自体は変わらずにあり続けるのではないか、とも思えたのですが、イメージとしては、当初フワフワしていたものが、力で抑えつけられることで全員そちらへの移動のみに強制される…ちょうど、馬を放し飼いにしたらあっちやこっちにばらけるけれど、全頭に手綱をつけて引っ張れば横へ行く者はおらず完全に1方向のみに動いていく…というのと同じようなものなのでしょうかね。

無駄に長くて恐縮ですが、ちょうど週末に後輩の学生が大型ゲルを止めるのを忘れていて、勝手に外すわけにもいかないので、止めて放置よりはいいだろうと思いごく低電流(ほぼバンドは動かないレベルだけど0 Wではない)に変えておいてあげたのですが、本人によると翌朝止めてスキャンした所、一応検出はできたもののかなりバンドが拡散してしまっていた、とのことだったので、電場がかかっていてもあまりにも力が弱いと拡散することもあるのかな、と思ったのが質問のきっかけでした。

結論としては、バンドの移動が目に見えて分かるほどの高電場中では、サンプルはイオンの流れに沿った移動にほぼ強制され、横方向への拡散は無視できる(しかしその力が弱いと、拡散の影響は無視できなくなることも)、という至極もっともな形といった所でしょうか。
もちろん高電場であっても拡散していく力は0ではないと思うので、いずれにせよ速やかな手技を心がけた方が良さそうですね。

しょうもない質問でしたが、投稿することでよく整理できた気がします、どうもありがとうございました。

(無題) 削除/引用
No.6302-2 - 2017/09/12 (火) 06:59:27 - mon
縦方向(双方向)のイオンの流れがあるので、横方向の拡散が抑えられているのだと思いますよ。

ゲル内でのサンプルの拡散 削除/引用
No.6302-1 - 2017/09/12 (火) 06:01:07 - dif
バイオの質問というより物性についてなのですが、アクリルアミドでもアガロースでも、サンプルをロードして放置すると、少なくともサンプルファッバー中のdyeは、割とすぐにボヤッとゲル中に拡散しているのが見てとれる状況になると思います。

しかし、ひとたび泳動を始めると、たとえ数時間流していようとも、特に拡散が問題になる(目に見えて気になる)ことはないように思います(少なくとも、横方向への拡散は起きていないように思える)。

これはどういう理屈なのでしょうか?素直に考えると、電場がかかっている場合、その方向への移動が強制され、横方向への拡散(もちろん縦方向にも)が起きにくくなるのかなという気がするのですが、これは理屈にかなった現象なのでしょうか?
あるいはそもそもこの考え自体が気のせいで、実際は泳動中も電場がかかっていない時と全く同じようにジワリジワリと拡散しているものなのでしょうか?dyeの広がり方からは、やはり電場中とそうでない場合に拡散の仕方は随分違うような印象がありますが…。

ふと気になった単なる好奇心からの疑問なのですが、最近かなり小さい分子を泳動することがあり、もし泳動中も拡散し続けているならば、なるべく短時間の泳動にするに越したことはないのかな、とも思い始めました次第です。

ご意見いただけると幸いです。

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