생물학적 과정에서 전기의 역할은 기술에서의 역할만큼이나 중요하며, 여러 미묘하고 흥미로운 방식으로 과학적 사용에 활용됩니다. 생화학에서 널리 사용되는 기술 중 하나는 전기 영동입니다. 다양한 생의학 연구, 진단 및 제조를위한 단백질 분자 조작 목적.
프로세스 작동 방식
유기 분자는 종종 양전하 또는 음전하를 가지므로 전류에 반응합니다. 양전하를 가진 분자는 장의 음극으로 이동하고 음전하를 가진 분자는 양극으로 이동합니다. 더 큰 전하를 가진 분자는 전하가 적용되는 동안 더 빨리 이동하고 더 멀리 이동하는 경향이 있습니다. 그러나 마찰에 의해 속도가 느려지고 분자의 크기와 모양 및 테스트에 사용되는 매체의 영향을받습니다. 시험 매체가 제공하는 전류와 마찰을 제어함으로써 연구자들은 생체 분자를 효율적으로 분리하는 조건을 만들어 분리하고 연구 할 수 있습니다. 또한 연구자들은 분자가 전류의 영향을받는 정도를 관찰하여 분자 간의 차이를 식별 할 수 있습니다. 다양한 실험 및 생물 의학 응용 분야에서 유용한 도구이지만 특히 주목할만한 몇 가지가 있습니다.
DNA 분석
전기 영동의 주요 용도 중 하나는 DNA 및 DNA 단편의 식별 및 연구입니다. DNA는 음전하의 일관성으로 유명합니다. 이는 전류가 DNA의 모든 부분에 거의 동일한 힘을가한다는 것을 의미합니다. 그 압력 하에서 크고 작은 DNA 조각은 테스트 매체의 마찰에 의해 다르게 영향을 받기 때문에 분리되기 시작합니다. 일반적으로 아가 로스 겔 또는 아크릴 아미드 겔인 매체는 전류가 제거 될 때 분리 된 세그먼트를 제자리에 "동결"시켜 고해상도로 검사 할 수 있습니다. ethidium bromide와 같은 염색제는 종종 결과를보다 쉽게보고 해석 할 수 있도록 젤에 첨가됩니다.
단백질과 항체 상호 작용
전기 영동의 또 다른 일반적인 형태는 특정 단백질의 존재와 행동을 분석하는 면역 전기 영동입니다. 다발성 경화증, 신장 질환 및 일부 암을 포함한 많은 의학적 상태로 인해 비정상적인 단백질 분자가 생성됩니다. 이는 소변 또는 혈액 샘플에 대해 전기 영동을 수행하고 정상적인 양과 단백질 유형과의 차이를 관찰하여 감지 할 수 있습니다. 면역 전기 영동은 항체 역할을하는 면역 글로불린이라는 특정 단백질을 검출하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이들은 신체 면역 체계의 일부이며 바이러스 또는 알레르겐과 같은 외부 단백질을 공격합니다. 이러한 항체를 분석하면 침입자를 치료하기위한 새로운 치료법을 식별하는 데 도움이 될 수 있으며 오작동으로 인해 발생할 수있는 알레르기 및자가 면역 질환과 같은 상태에 대한 통찰력 항체.
항생제 테스트
전기 영동은 항생제 검사에서 여러 가지 역할을합니다. 가장 일반적인 방법 중 하나는 항생제의 순도를 테스트하는 것입니다. 항생제가 함침 된 종이 스트립 형태의 항생제가 포함 된 용액에 전기 영동을 적용하거나 모세관 (매우 얇은 튜브)으로 용액이 채워져있어 연구자들은 항생제 자체와 불순물. 그들은 또한 정확한 복용량을 적용하는 데 중요한 항생제의 농도를 결정할 수 있습니다. 항생제 연구는 특정 항생제에 대한 내성을 나타낼 수있는 유전자를 식별하는 유전자 검사 영역으로 확장됩니다.
백신 테스트
항생제와 마찬가지로 전기 영동은 백신의 생성과 생산 모두에 유용합니다. 백신의 목적은 신체가 잠재적으로 위험한 병원체에 대한 항체를 생성하도록 돕는 것이며 전기 영동은 이러한 항체를 검출하는 데 유용한 방법입니다. 연구자들은이 기술을 사용하여 많은 수의 시험 대상 또는 기타 변수에 대해 백신 또는 여러 버전의 백신의 효과를 비교할 수 있습니다. 백신이 생산되면 전기 영동은 일관성과 순도를 위해 생산 배치를 테스트하는 빠르고 효과적인 방법을 제공합니다.