Agarose: Eigenschaften und Anwendungsbereiche in der Forschung

Was ist Agarose?

Agarose ist ein Polysaccharid, das aus Agar oder agarhaltigen Meeresalgen (Seetang) isoliert und gereinigt wird. Es handelt sich um ein natürliches Polymer, dessen chemische Struktur aus abwechselnden β-D-Galactose- und 3,6-Anhydro-L-Galactose-Einheiten der Agarobiose besteht. Das lineare Agarose-Polymer bildet Ketten, aus denen flexible Fasern entstehen, die je nach verwendeter Agarose-Menge ein Netz aus Kanälen mit Durchmessern von 50 nm bis 200 nm bilden.

Wie wird Agarose verwendet?

Agarose ist ungiftig und verfügt über verschiedene Eigenschaften und Spezifikationen, die sie als Geliermittel in vielen Anwendungen nützlich machen, beispielsweise bei der Nukleinsäure-Elektrophorese, bei Immundiffusionstechniken, bei Gelplatten oder Overlays für Zellen in der Gewebekultur, in Zellkulturmedien, bei der Gelchromatographie, der Affinitätschromatographie und der Ionenaustauschchromatographie. Die Gelelektrophorese ist eine gängige Labortechnik in den Lebenswissenschaften, mit der biologische Moleküle anhand ihrer Größe getrennt werden, beispielsweise bei der DNA-Trennung und dem DNA-Nachweis.

Wichtige Eigenschaften von Agarose

• Sulfatgehalt – Sulfat ist die vorherrschende Ionengruppe und dient daher als Indikator für die Reinheit.
• Gelfestigkeit – Die Kraft, die auf das Gel ausgeübt werden muss, um es zu brechen.
• Gelpunkt – Die Temperatur, bei der eine wässrige Agarose-Lösung beim Abkühlen ein Gel bildet. Agarose-Lösungen zeigen beim Übergang vom flüssigen in den gelartigen Zustand eine Hysterese. Mit anderen Worten: Der Gelpunkt ist nicht mit der Schmelztemperatur identisch.
• Elektroendosmose (EEO) – Bezeichnet den Transfer von Flüssigkeit durch ein Gel. Die anionischen Gruppen des Agarose-Gels sind an die Matrix gebunden und können nicht wandern, während die dissoziierbaren Gegenkationen innerhalb der Matrix zur Kathode wandern und so EEO erzeugen. Da die Elektrophorese von Biopolymeren in der Regel in Richtung der Anode erfolgt, kann EEO die Trennung durch interne Konvektion stören.