Daftar Aplikasi Elektroforesis

Peran listrik dalam proses biologis sama pentingnya dengan perannya dalam teknologi, dan dimanfaatkan untuk penggunaan ilmiah dalam sejumlah cara yang halus dan menarik. Salah satu teknik yang banyak digunakan dalam biokimia adalah elektroforesis, penggunaan arus listrik untuk memanipulasi molekul protein untuk berbagai penelitian biomedis, diagnostik, dan manufaktur tujuan.

Molekul organik sering memiliki muatan positif atau negatif, yang menyebabkan mereka merespons arus listrik. Molekul dengan muatan positif bermigrasi ke arah kutub negatif medan, dan molekul dengan muatan negatif bermigrasi ke arah kutub positif. Molekul dengan muatan yang lebih besar cenderung bergerak lebih cepat dan bergerak lebih jauh saat muatan diterapkan. Namun, mereka juga akan diperlambat oleh gesekan, yang pada gilirannya dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk molekul dan oleh media yang digunakan untuk pengujian. Dengan mengontrol arus listrik dan gesekan yang diberikan oleh media uji, peneliti dapat menciptakan kondisi yang memisahkan biomolekul secara efisien, sehingga dapat diisolasi dan dipelajari. Hal ini juga memungkinkan peneliti untuk mengidentifikasi perbedaan antara molekul dengan mengamati seberapa besar mereka dipengaruhi oleh arus. Ini adalah alat yang berguna dengan berbagai aplikasi eksperimental dan biomedis, tetapi beberapa sangat penting.

Salah satu penggunaan utama elektroforesis adalah dalam identifikasi dan studi DNA dan fragmen DNA. DNA terkenal karena konsistensi muatan negatifnya, yang berarti arus listrik menerapkan gaya yang kira-kira sama untuk setiap bagian DNA. Di bawah tekanan itu, fragmen DNA yang lebih besar dan lebih kecil mulai terpisah karena mereka akan dipengaruhi secara berbeda oleh gesekan dari media uji. Media, biasanya gel agarosa atau gel akrilamida "membekukan" segmen yang terpisah pada tempatnya ketika arus dihilangkan, yang memungkinkan mereka untuk diperiksa pada resolusi tinggi. Zat pewarna seperti etidium bromida sering ditambahkan ke dalam gel untuk memudahkan melihat dan menginterpretasikan hasilnya.

Bentuk umum lain dari elektroforesis adalah imunoelektroforesis, yang menganalisis keberadaan dan perilaku protein tertentu. Banyak kondisi medis, termasuk multiple sclerosis, penyakit ginjal dan beberapa jenis kanker menyebabkan pembentukan molekul protein abnormal. Ini dapat dideteksi dengan melakukan elektroforesis pada sampel urin atau darah dan mengamati perbedaan dari jumlah dan jenis protein normal. Imunoelektroforesis juga dapat digunakan untuk mendeteksi protein spesifik yang disebut imunoglobulin, yang bertindak sebagai antibodi. Ini adalah bagian dari sistem kekebalan tubuh dan menyerang protein asing, seperti virus atau alergen. Menganalisis antibodi ini dapat membantu mengidentifikasi terapi baru untuk mengobati penyerbu tersebut dan juga memberikan wawasan tentang kondisi seperti alergi dan gangguan autoimun, yang dapat diakibatkan oleh malfungsi antibodi.

Elektroforesis memainkan sejumlah peran dalam pengujian antibiotik. Salah satu yang paling umum adalah menguji kemurnian antibiotik. Dengan menerapkan elektroforesis pada larutan yang mengandung antibiotik dalam bentuk strip kertas yang diresapi dengan antibiotik atau a kapiler – tabung yang sangat tipis – diisi dengan larutan, peneliti dapat membedakan antara antibiotik itu sendiri dan antibiotik apa pun kotoran. Mereka juga dapat menentukan seberapa terkonsentrasi antibiotik, yang sangat penting untuk menerapkan dosis yang akurat. Penelitian antibiotik meluas ke bidang pengujian genetik, mengidentifikasi gen yang mungkin menunjukkan resistensi terhadap antibiotik tertentu.

Seperti halnya antibiotik, elektroforesis berguna dalam pembuatan dan produksi vaksin. Tujuan dari vaksin adalah untuk membantu tubuh menghasilkan antibodi terhadap patogen yang berpotensi berbahaya, dan elektroforesis adalah metode yang berguna untuk mendeteksi antibodi tersebut. Peneliti dapat menggunakan teknik ini untuk membandingkan efek vaksin atau beberapa versi vaksin di sejumlah besar subjek uji atau variabel lainnya. Setelah vaksin diproduksi, elektroforesis juga menyediakan cara yang cepat dan efektif untuk menguji konsistensi dan kemurnian batch produksi.