Isi
- Bagaimana Prosesnya Bekerja
- Analisis DNA
- Interaksi Protein dan Antibodi
- Menguji Antibiotik
- Menguji Vaksin
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, tujuan diagnostik dan pembuatan.
Bagaimana Prosesnya Bekerja
Molekul organik sering memiliki muatan positif atau negatif, yang menyebabkan mereka merespons arus listrik. Molekul bermuatan positif bermigrasi ke kutub negatif medan, dan molekul dengan muatan negatif bermigrasi ke kutub positif. Molekul dengan muatan 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 mengendalikan arus listrik dan gesekan yang disediakan oleh media uji, peneliti dapat membuat kondisi yang memisahkan biomolekul secara efisien, sehingga mereka dapat diisolasi dan dipelajari. Ini juga memungkinkan para peneliti untuk mengidentifikasi perbedaan antara molekul dengan mengamati seberapa besar mereka dipengaruhi oleh arus. Ini alat yang berguna dengan berbagai aplikasi eksperimental dan biomedis, tetapi beberapa sangat penting.
Analisis DNA
Salah satu penggunaan utama elektroforesis adalah dalam identifikasi dan studi fragmen DNA dan 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 terpengaruh secara berbeda oleh gesekan dari media uji. Media, biasanya gel agarosa atau gel akrilamida "membekukan" segmen yang terpisah di tempat ketika arus dihilangkan, yang memungkinkan mereka untuk diperiksa pada resolusi tinggi. Zat pewarna seperti etidium bromida sering ditambahkan ke gel agar lebih mudah untuk melihat dan menafsirkan hasilnya.
Interaksi Protein dan Antibodi
Bentuk umum lainnya dari elektroforesis adalah immunoelectrophoresis, yang menganalisis keberadaan dan perilaku protein tertentu. Banyak kondisi medis, termasuk multiple sclerosis, penyakit ginjal dan beberapa kanker menghasilkan pembentukan molekul protein abnormal. Ini dapat dideteksi dengan melakukan elektroforesis pada sampel urin atau darah dan mengamati adanya perbedaan dari jumlah dan jenis protein normal. Immunoelectrophoresis 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 penjajah tersebut dan juga memberikan wawasan tentang kondisi seperti alergi dan gangguan autoimun, yang dapat terjadi akibat antibodi yang tidak berfungsi.
Menguji Antibiotik
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 kapiler - tabung yang sangat tipis - diisi dengan larutan, peneliti dapat membedakan antara antibiotik itu sendiri dan kotoran apa pun. Mereka juga dapat menentukan seberapa pekat antibiotik itu, yang penting untuk menerapkan dosis yang akurat. Penelitian antibiotik meluas ke bidang pengujian genetik, mengidentifikasi gen yang mungkin menunjukkan resistensi terhadap antibiotik tertentu.
Menguji Vaksin
Seperti halnya antibiotik, elektroforesis bermanfaat dalam penciptaan 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. Para peneliti dapat menggunakan teknik ini untuk membandingkan efek vaksin atau beberapa versi vaksin di sejumlah besar subjek uji atau variabel lain. Setelah vaksin diproduksi, elektroforesis juga menyediakan cara yang cepat dan efektif untuk menguji batch produksi untuk konsistensi dan kemurnian.