Agarose: Eigenschaften und Forschungsanwendungen

Was ist Agarose?

Agarose ist ein Polysaccharid, das aus Agar oder agarhaltigen Meeresalgen (Seetang) isoliert und aufgereinigt wird. Es ist ein natürliches Polymer, das in seiner chemischen Struktur abwechselnd aus β-D-Galaktose- und 3,6-Anhydro-L-Galaktose-Einheiten der Agarobiose besteht. Das lineare Agarosepolymer bildet Ketten, die flexible Fasern ausbilden und ein Netz von Kanälen mit Durchmessern von 50 nm bis 200 nm (je nach verwendeter Agarosemenge) erzeugen.

Wie wird Agarose eingesetzt?

Agarose ist nicht toxisch und besitzt mehrere Eigenschaften, durch die sie sich als Geliermittel in vielen Anwendungen eignet, wie z. B. Nukleinsäure-Elektrophorese, Immundiffusionsverfahren, Gelplatten oder Overlays für Zellen in Gewebekulturen, Zellkulturmedien, Gelchromatographie, Affinitätschromatographie und Ionenaustauschchromatographie. Die Gelelektrophorese ist eine gängige Labormethode in den Biowissenschaften, mit der biologische Moleküle anhand ihrer Größe extrahiert werden, z. B. bei DNA-Auftrennung und DNA-Nachweis.

Wichtige Eigenschaften von Agarose

• Sulfatgehalt – Sulfat ist die am häufigsten vorkommende Ionengruppe und wird daher als Indikator für die Reinheit verwendet.
• Gelstärke – Die Kraft, die auf das Gel ausgeübt werden muss, um es zu brechen.
• Gelpunkt – Die Temperatur, bei der eine wässrige Agaroselösung beim Abkühlen ein Gel bildet. Agaroselösungen weisen beim Übergang von der Flüssigkeit zum Gel eine Hysterese auf. Mit anderen Worten: Der Gelpunkt ist nicht mit der Schmelztemperatur gleichzusetzen.
• Elektroendosmose (EEO) – Bezieht sich auf den Transfer von Flüssigkeit durch ein Gel. Die anionischen Gruppen des Agarosegels sind an die Matrix gebunden und können nicht migrieren, während die dissoziierbaren Gegenkationen zur Kathode innerhalb der Matrix wandern und EEO erzeugen. Da die Elektrophorese von Biopolymeren in der Regel zur Anode hin erfolgt, kann die EEO die Trennung durch interne Konvektion beeinträchtigen.