Décembre 1996 - n°13
Les paramètres électriques de l'électrophorèse
Le paramètre qui varie au cour d'une électrophorèse est la résistance électrique (R). D'une façon générale, en raison de la migration des ions et des particules à séparer dans le champ électrique, R va augmenter au cours du temps. Ceci est vrai pour toutes les électrophorèses. Cependant, un facteur supplémentaire doit être pris en compte, celui de l'évaporation possible due à l'effet Joule qui entraînera une concentration des ions, donc une diminution de R. Cette variation de R aura donc des conséquences directes sur les valeurs du voltage (V), de l'intensité (I) ou de la puissance (P), que l'électrophorèse se déroule, à V, I ou P constant puisque V=Rxl, et P=Vxl d'où P=V2/R. En général, I'évaporation pourra survenir pour toutes les électrophorèses en couche mince. Schématiquement, deux cas sont donc à considérer:
1/ Evaporation possible: I'évaporation surviendra chaque fois que la puissance délivrée sera trop importante, que l'électrophorèse soit réalisée à V, I ou P constante. Dans ce cas, il ne faut jamais travailler à V constant, car la diminution de R entraînera une augmentation de P - donc de l'effet Joule, avec accentuation de l'évaporation- qui pourra aller jusqu'à entraîner l'assèchement du gel. Au contraire, si l'électrophorèse est effectuée à I constante, la diminution de R, entraînera une chute de V, donc de P et de l'effet Joule, avec diminution voire arrêt de l'évaporation, à condition que la valeur de I ne soit pas trop élevée.
2/ Pas d'évaporation possible: dans ce cas, il ne faut jamais travailler à I constante, car l'augmentation de R entramera une augmentation de V, donc de P et de l'effet Joule. Il y aura échauffement avec ses conséquences néfastes sur la séparation et sur la résolution. Au contraire, si l'électrophorèse est effectuée à V constant, I'augmentation de R, due à la migration des ions, entraînera une chute de 1, donc de P et de l'effet Joule. Qu'il y ait ou non évaporation possible et que l'électrophorèse soit effectuée en conséquence à I ou V constant, il faudra toujours que la puissance délivrce P=Vxl ne dépasse pas le maximum acceptable par le système électrophorétique utilisé. L'idéal est donc d'effectuer l'électrophorèse à P constante pour optimiser la migration électrophorétique. P doit être déterminée de façon expérimentale, en fonction de l'appareillage et des conditions électrophorétiques utilisés ainsi que du nombre de gels qui conditionneront la valeur de R. Cependant, en raison de la variation de R au cours du temps qui entraînera une variation de V et de I en sens inverse, il est souhaitable de disposer d'un intégrateur qui permet de calculer le nombre de Vxh délivrés, de façon à garantir la reproductibilité des paramètres électriques utilisés, pour une électrophorèse donnée.
par Jean-Jacques Madjar,
Immuno-Virologie Moléculaire et Cellulaire.
Université Claude Bernard Lyon 1/CNRS UMR 5537.