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Lexikon der Biologie: Polyacrylamid

Polyacrylamid s, Abk. PAA, entsteht durch radikalische Polymerisation von Acrylamid-Monomeren ( vgl. Abb. ). Die hierbei zuerst gebildeten linearen Polyacrylamid-Fäden werden durch Zugabe des bifunktionalen N,N'-Methylenbisacrylamid („Bis“) zu einem dreidimensionalen Maschenwerk (Gel) quervernetzt. Die gesamte Reaktionskette läuft in Gegenwart von Ammoniumpersulfat (APS) und von N,N'-Tetramethylendiamin (TEMED) ab. Hierbei katalysiert TEMED die Bildung von Radikalen aus dem Persulfat, die wiederum die radikalische Kettenreaktion an Acrylamid-Monomeren initiieren. Alternativ dazu kann die Polymerisation auch durch die Zugabe von Riboflavin gestartet werden. Riboflavin unterliegt in Gegenwart von Sauerstoff und (UV-)Licht (Ultraviolett) einem photochemischen Abbau, bei dem ebenfalls Radikale entstehen, welche die Polymerisation starten können. Letztere Methode wird meist dann angewandt, wenn die erstellten Gele zur Trennung Persulfat-empfindlicher, nativer Proteine eingesetzt werden sollen. Die aus Polyacrylamid hergestellten Gele werden zur gelelektrophoretischen Auftrennung von Proteinen (Gelelektrophorese, Laemmli-Gele, Polyacrylamid-Gelelektrophorese, SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese) und Nucleinsäuren eingesetzt. Der jeweilige Anwendungsbereich hängt von der Porengröße des bei der Quervernetzung gebildeten Maschenwerks ab. Die Porengröße wiederum ist abhängig von dem prozentualen Anteil des Polyacrylamids am Gesamtvolumen der Anordnung und dem Grad der Quervernetzung, d.h. vom Verhältnis des Bisacrylamids zum Acrylamid.



Polyacrylamid

a Die zur Herstellung von Polyacrylamid verwendeten Substanzen: Monomeres Acrylamid als Grundbaustein, N,N'-Methylenbis-acrylamid (Bis) zur Quervernetzung und Ammoniumpersulfat (APS) und N,N'-Tetramethylendiamin (TEMED) zum Starten der Polymerisationskette. b Ausschnitt aus Polyacrylamid.

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