Electroforesis

Bioquímica - Electroforesis
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Historia
El término electroforesis se refiere a una técnica separativa que emplea un campo eléctrico
aplicado que actúa sobre partículas cargadas causando su movimiento a través de una matriz.
El primer aparato sofisticado de electroforesis fue desarrollado por Tiselius en 1937. Su trabajo
le valió el premio Nóbel en 1948. Fue Tiselius quien desarrolló el concepto defrente móvil
(moving boundary), que más tarde se conoció como electroforesis de zona y se usó para
separar proteínas en solución (1).
Entre 1940 y 1960 sobrevino un desarrollo de la electroforesis, aplicándose a diversas
moléculas, desde proteínas grandes hasta aminoácidos e iones inorgánicos. A la electroforesis
de zona se sumaron además el isoelectroenfoque y la isotacoforesis, basadas endiferentes
propiedades físicas. Esto permitió realizar análisis separados en una misma muestra o bien
realizar combinaciones de métodos.
La distinción entre los tres métodos también se da a nivel de las matrices empleadas en cada
una, que brindan ventajas comparativas dependiendo de la técnica y de la muestra a separar.
Así, se han usado geles de polímeros, papel y capilares. El papel es fácil de usardado que no
es necesaria una preparación previa, pero con el tiempo se ha privilegiado el uso de matrices
tipo gel. Smithies en 1955 introdujo el uso de geles de almidón (2), y dos años más tarde Kohn
usó acetato de celulosa (3). En 1959 Ornstein y Davis (4) y Raymond y Weintraub (5) usan un
gel de poliacrilamida. Los capilares fueron introducidos por Jorgenson y Lukacs (6,7) a
principios de los80.
Las técnicas de detección han evolucionado con los años también. Algunas de estas técnicas
incluyen el teñido químico, técnicas inmunoelectroforéticas, análisis bidimensional y varias
técnicas de inmovilización en membranas.
Hoy la electroforesis se aplica principalmente al análisis de muestras biológicas. Es
ampliamente usada en análisis de DNA para química forense y en la investigaciónbiológica.
1. Tiselius, A., A new apparatus for electrophoretic analysis of colloidal mixtures, Trans.
Faraday. Soc., 33, 524, 1937.
2. Smithies, O., Zone electrophoresis in starch gels: group variations in the serum proteins of
normal human adults, Biochem. J., 61, 629, 1955.
3. Kohn, J., A cellulose acetate supporting medium for zone electrophoresis, Clin. Chim. Acta,
2, 297, 1957.
4. Ornstein, L. andDavis, B. J., Disc Electrophoresis, Distillation Products Industries (Division of
Eastman Kodak Co.), 1959.
5. Raymond, S. and Weintraub, L., Acrylamide gel as a supporting medium for zone
electrophoresis, Science, 130, 711, 1959.
6. Jorgenson, J. W. and Lukacs, K. D. Anal. Chem., 53, 1928, 1981.
7. Jorgenson, J. W. and Lukacs, K. D., Science, 222, 266, 1983.
Principio general
La electroforesissepara partículas en base al movimiento inducido por un campo eléctrico. El
campo eléctrico resulta en la aplicación de una fuerza sobre las partículas que es proporcional
a su carga o potencial de superficie. La fuerza resultante induce una velocidad diferente en las
distintas macromoléculas. En otras palabras, si se aplica un campo eléctrico durante un
período de tiempo dado a través de una matrizque contiene una mezcla de macromoléculas
con diferentes potenciales de superficie, las moléculas estarán en diferentes lugares al detener
el campo.
El estudio del movimiento electroforético se enfoca en el potencial eléctrico en la superficie de
la macromolécula, y la relación de ese potencial con la velocidad del objeto en el campo
eléctrico. El potencial de superficie está causado por lainteracción de la superficie de la
molécula con el medio que la rodea. Una separación de carga entre una capa delgada en la
superfice de la partícula y otra capa delgada en el medio alrededor de ella resulta de una
interfase entre las dos superficies. Esta separación de carga resulta a su vez en una cierta

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densidad de carga en cada capa y en consecuencia en un...