BIOPHYSIK 1 - Bio Salzburg - Index

Im Kräftegleichgewicht ist die Reibungskomponente gegeben durch die Formel
η ⋅ A ⋅ v
F =
d
A… Partikeloberfläche
d… Abstand Partikel zu Gegenionen
Die Kapazität eines Plattenkondensators:
εε0
⋅ A q
C = =
d ξ
Daraus kann q berechnet und in die Kräftebilanz eingesetzt werden
η ⋅ A ⋅ v εε0
⋅ A ⋅ ξ ⋅E
=
d d
E ⋅ εε0
⋅ ξ
→ v =
η
Fragenkatalog Biophysik I, WS2009
Dies ist die Berechnung nach Smoluchowski, welche auf große Partikel (z.B. Zellen) angewendet
wird (Partikel sind groß, wenn das Verhältnis von Radius r zu Debye-Länge größer als 1000 ist).
Die Geschwindigkeit aller Partikel, für die 1< r/λ < 1000 gilt, kann mathematisch nur schwer
berechnet werden.
91. Skizzieren Sie das Geschwindigkeitsprofil in einer Kapillare, die für
Partikelelektrophorese genutzt wird! Erläutern Sie dieses!
Das Strömungspotential durch eine Glaskapillare aufgrund der Elektroosmose:
(a) Glaskapillare in der Regel an der
Oberfläche geladen, dort kommt es zur
elektroosmotischen Strömung; die
Flüssigkeit in der Mitte der Kapillare wird
durch die Strömung der Flüssigkeit, die mit
der Kapillarenwand in Kontakt ist,
mitgerissen. Daher bewegen sich auch
neutrale Teilchen und scheinen eine
Ladung zu haben.
(b) Abhilfe: man legt über ein U-Rohr eine
Gegendruck an die Kapillare an. In der
Kapillare ergibt sich ein Strömungsprofil.
Indem man einen Laser genau auf den Pkt
fokussiert, an dem die
Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit
= 0 ist, kann man dort durch den
Dopplereffekt die isolierte
Wanderungsgeschwind eines elektrisch
geladenen Teilchens messen.
(a) (b)
(b)
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