ELECTROPHORESE
Déplacement, sous l’effet d’un champ électrique, de macromolécules, de particules, de grains chargés en solution ou en émulsion. (On parle d’anaphorèse quand la migration s’opère vers l’anode et de cataphorèse quand elle a lieu vers la cathode.)
Les particules en suspension dans un liquide portent une charge électrique dont le signe et la grandeur dépendent de la nature chimique du milieu liquide où elles évoluent. Sous l’influence du champ, les ions fixés par les particules entraînent celles-ci vers l’électrode de charge opposée à la leur.
Il y a deux différences essentielles entre l’électrophorèse et la conductibilité ionique : les particules colloïdales ont des dimensions très supérieures à celles des ions et une charge beaucoup plus grande.
Outre l’application à l’analyse chimique (électrophorèse en veine liquide, où la migration des particules se fait librement ; électrophorèse de zone, où la migration a lieu dans un liquide mis sur un support approprié), l’électrophorèse est utilisée pour déposer des substances diverses sur un subjectile (caoutchouc, résine, laque, substances isolantes, céramique et, plus récemment, aluminium sur des tôles métalliques, émaillage de la tôle et surtout peinture dans l’industrie automobile).
MÉDECINE
L’électrophorèse est largement utilisée en médecine, notamment pour la séparation (et le dosage) des différentes fractions des protéines du sérum sanguin. On a surtout recours à la technique de l’électrophorèse sur papier. Le protéinogramme permet de faire le diagnostic d’un certain nombre de maladies ou apporte une contribution importante à l’établissement du diagnostic (maladie de Kahler, collagénoses, etc.). L’électrophorèse permet également de faire un glucoprotéinogramme et un lipoprotéinogramme, ce dernier étant surtout utile dans l’hyperlipémie essentielle et l’athérome. La technique de l’immuno-électrophorèse combine la séparation électrophorétique des protéines avec leur précipitation par des anticorps spécifiques, permettant de déceler dans le sérum des protéines anormales caractéristiques de certaines maladies (notamment de la maladie de Waldenström).
L’électrophorèse est — avec la chromatographie — la principale des techniques utilisées en biologie pour la séparation et la caractérisation des molécules. Elle a quelques applications en chimie, mais est principalement utilisée en biochimie ou biologie moléculaire pour la séparation des protéines ou des acides nucléiques. Dans un milieu donné, la séparation des particules se fait en fonction de leur charge électrique et pour des charges identiques, en fonction de leur taille.
L'électrophorèse permet donc de différencier des molécules ou protéines chargées après leurs déplacements dans un champ électrique.
Description
La technique de l'électrophorèse est fondée sur le déplacement d'ions (molécules chargées positivement ou négativement) sous l'effet d'un champ électrique. Du fait de leurs caractéristiques propres et en fonction des conditions de l'électrophorèse ces ions auront des vitesses de migration différentes, ils vont donc se séparer les uns des autres.
Les molécules cationiques (+) migrent vers la cathode (-) et les molécules anioniques (-) se déplacent vers l'anode (+).
Sur les acides nucléiques, les charges sont portées par les groupements phosphate du squelette.
Sur les protéines, la situation est plus complexe et il existe différents types de groupements ionisables :
- Ceux pouvant acquérir une charge négative :
- Ceux pouvant acquérir une charge positive :
La charge nette d'une protéine dépend donc en général de sa composition en acides aminés et du pH.
Électrophorèse en veine liquide
Le champ électrique est fourni par un générateur de courant continu. Le support de ce champ est constitué par une solution tampon de pH et de concentration convenables dont les ions conduisent le courant d'un pôle à un autre. Ce support peut être liquide : on parle alors d'électrophorèse en veine liquide (mise au point par Tiselius en 1937).
