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Die Papier-Elektrophorese erlangte in den 1950er Jahren weit verbreitete Verwendung. Es ist eine wissenschaftliche Methode zur Trennung einer Substanz, um ihre Zusammensetzung zu bestimmen. Weitreichende Auswirkungen dieser Methode und daraus resultierender neuerer Elektrophorese-Technologien haben wissenschaftlichen und anderen Industrien ebenfalls gedient.
Wie von Clive Dennison in seinem Buch „A Guide to Protein Isolation“ beschrieben, wird bei der Papier-Elektrophorese ein Streifen Filterpapier in einer flüssigen Puffersättigungslösung gesättigt, um die elektrische Leitfähigkeit zu fördern. Jedes Ende des Papierstreifens wird in ein Reservoir mit weiterer Pufferlösung gelegt. Eine Probe der zu analysierenden Substanz wird in die Mitte des Papierstreifens gelegt. Anschließend wird Elektrizität bei relativ hoher Spannung durch den Papierstreifen geleitet. Infolgedessen trennen sich die Moleküle in der Probe in Banden, abhängig von ihrer elektrischen Ladung. Wissenschaftler können dann die Zusammensetzung und die Anteile der ursprünglichen Probe bestimmen.
Die Hauptanwendung der Papier-Elektrophorese ist die Analyse. Wissenschaftler haben diese Technik in vielen wissenschaftlichen Experimenten verwendet, um Hypothesen zu beweisen oder zu widerlegen oder um die Wirksamkeit von Arzneimittelbehandlungen zu bestimmen. Laut der Encyclopedia of Public Health verwenden Wissenschaftler einen spezifischen Papier-Elektrophorese-Test, genannt Western Blot, um das Vorhandensein des Humanen Immundefizienzvirus (HIV) in Blutproben nachzuweisen. Darüber hinaus helfen andere Blot-Tests, die Art und Menge von DNA und RNA in probierten Materialien zu erkennen, was erhebliche Auswirkungen auf forensische Untersuchungen hat. Darüber hinaus kann die Papier-Elektrophorese zum Testen der Eignung von kommunalen Wasserversorgungen, der Toxizität von Abwasser und anderer Umweltkomponenten verwendet werden.
Die Drogentestindustrie hat die Papier-Elektrophorese verwendet, um das Vorhandensein illegaler oder Freizeitdrogen bei Bewerbern und Tatverdächtigen festzustellen. Darüber hinaus haben Sportbehörden wie das Internationale Olympische Komitee die Technologie verwendet, um Athleten zu screenen, die den Verdacht haben, illegale leistungssteigernde Nahrungsergänzungsmittel eingenommen zu haben.
Tinten wie diejenigen, die zum Drucken von Geldscheinen und Schecks verwendet werden, bestehen aus unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen. Ermittler und forensische Wissenschaftler verwenden seit den 1950er Jahren die Papier-Elektrophorese zur Analyse von Tinten. Die Ergebnisse dieser Tests helfen dabei, die Echtheit von mutmaßlichen Fälschungen, Urkundenfälschungen und anderen betrügerischen Dokumenten zu bestimmen.
E Ink verwendete elektrophoretische Technologie bei der Pionierarbeit für elektronische Papieranzeigetechnologie (EPD). Das Unternehmen erfand eine elektronische Tinte, die aus Millionen winziger Mikrokapseln besteht, etwa 100.000 pro Quadratzoll Papier, die eine klare Flüssigkeit enthalten, in der positiv geladene Partikel einer Farbe und negativ geladene Partikel einer kontrastierenden Farbe vorkommen. Wenn ein elektrisches Feld auf ein mit der Tinte bedrucktes Papier oder eine Folie angewendet wird, steigen alle Partikel einer Ladung an die Oberfläche, abhängig von der Polarität des Stroms. Zum Beispiel, wenn alle positiv geladenen Partikel steigen und sie schwarz sind, wird der Druck als schwarz erscheinen. Das Umkehren des elektrischen Feldes bewirkt, dass die Partikel der anderen Polarität und Farbe steigen.
Diese Technologie wird für Uhren, Mobiltelefone und andere Handheld-Elektronik sowie für Beschilderung verwendet. Die erforderliche Niederspannung macht diese Artikel unglaublich kostengünstig im Betrieb.
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