Elektroforesis dalam kimia analitik adalah teknik analisis atau proses pemisahan partikel terdispersi yang ada pada fluida di bawah pengaruh medan listrik karena laju migrasi yang berbeda.Elektroforesis kapiler dan gel adalah jenis elektroforesis yang paling umum digunakan untuk pemisahan ion.Dalam beberapa tahun terakhir penemuan menarik telah dibuat di bidang gel dan elektroforesis kapiler.Pilihan gel sangat tergantung pada ukuran molekul dan sifat kimia zat yang akan dipisahkan.Prinsip atau alat elektroforesis gel dan kapiler banyak digunakan untuk analisis dan pemisahan biomolekul seperti DNA, RNA, koloid, protein, dan enzim.
Proses Elektroforesis Gel
Elektroforesis gel merupakan teknik yang bekerja untuk fraksinasi zat seperti protein, enzim, DNA, RNA sesuai dengan ukuran molekulnya.Berikut adalah proses yang digunakan dalam teknik elektroforesis gel
1. Alat elektroforesis ini memiliki fase diam yang terdiri dari gel polimer ikatan silang yang heterogen.Agar, agarosa, poliakrilamida adalah jenis gel yang paling umum digunakan dalam instrumen elektroforesis.Mereka tersedia di pasar dengan nama dagang seperti BioGel, Sephadex, Styragel, Agarose, dll. Mekanisme ini didasarkan pada tingkat izin yang berbeda dari setiap molekul zat terlarut ke dalam gel interior.
2. Menggunakan medan listrik, protein, enzim, DNA, RNA dapat bergerak melalui gel yang dibuat oleh agar, agarosa, poliakrilamida, dll. Medan listrik berisi elektroda negatif di salah satu ujung yang mendorong molekul melalui gel dan elektroda positif di ujungnya.ujung lain yang menarik molekul melalui gel.
3. Oleh karena itu, ketika medan listrik diterapkan, molekul yang lebih besar bergerak lebih lambat melalui gel sedangkan molekul yang lebih kecil bergerak lebih cepat melalui gel.
4. Dengan aliran cairan, molekul menyebarkan semua bagian gel.Hanya molekul-molekul yang memiliki ukuran lebih besar yang tertinggal di belakang gel.
5. Buffer dalam gel membawa arus dan digunakan untuk menjaga nilai pH.Ini mengandung banyak ion yang membawa aliran listrik.Untuk analisis asam nukleat seperti DNA atau RNA, digunakan Tris/Acetate/EDTA (TAE) atau Tris/Borate/EDTA (TBE) sebagai buffer.
Prinsip Elektroforesis
Jika fase asing bermuatan dikenai gradien potensial, fase asing bermigrasi melalui media kontinu ke elektroda sesuai dengan tanda muatan pada partikel. Oleh karena itu, elektroforesis partikel atau kation bermuatan positif disebut kataforesis, sedangkan elektroforesis partikel atau anion bermuatan negatif disebut anaforesis. Ini menetapkan gradien konsentrasi dasar di seluruh sistem. Koloid, protein, DNA, RNA, dan enzim menunjukkan mobilitas elektroforesis dan titik isoelektrik tertentu. Sifat-sifat ini dapat digunakan untuk identifikasi zat.
Umumnya, istilah elektroforesis digunakan untuk pengangkutan zat terlarut bermuatan melalui kertas atau gel di bawah pengaruh gradien potensial. Migrasi partikel bermuatan melalui instrumen tergantung pada permukaan, perubahan, tegangan yang diterapkan, konsentrasi elektrolit, kekuatan ion, skala pH, viskositas, dan sifat lain dari media migrasi. Ion yang bermigrasi ke satu arah dipengaruhi oleh mobilitas ionik dari ion lain yang bergerak ke arah yang berlawanan.
Aplikasi elektroforesis
Molekul biologis besar dapat dipisahkan dan dimurnikan dengan instrumen elektroforesis.Elektroforesis gel atau kapiler banyak digunakan dalam forensik, genetika, mikrobiologi, dan biokimia untuk analisis dan pemisahan sampel. Elektroforesis ini diterapkan untuk pemisahan protein, enzim, DNA, RNA, dan biopolimer.Instrumen elektroforesis juga digunakan secara luas dalam pemisahan ion anorganik dan dalam diagnosis klinis.Pemisahan anorganik paling mudah dicapai dengan adanya zat pengompleks seperti EDTA.Beberapa aplikasi penting dari teknik diberikan di bawah ini
1. Analisis fragmen DNA
Salah satu aplikasi elektroforesis yang paling penting adalah analisis DNA dan studi fragmen DNA.Pada penerapan medan listrik, DNA atau asam deoksiribonukleat terurai menjadi fragmen besar dan kecil.Ini terjadi karena bagian yang berbeda dari fragmen DNA dipengaruhi oleh skala arus listrik yang berbeda.Sekarang elektroforesis gel digunakan untuk memisahkan dan menganalisis berbagai fragmen sampel DNA.
2. Aplikasi elektroforesis pada protein
Imunoelektroforesis adalah jenis umum yang digunakan untuk menganalisis perilaku protein yang tidak biasa.Protein tidak teratur terbentuk karena berbagai jenis kondisi medis seperti gagal ginjal, multiple sclerosis, dan jenis kanker tertentu.Protein tidak teratur ini dapat dideteksi dengan bantuan imunoelektroforesis sampel darah dan urin.
3. Pengujian antibiotik
Untuk mendeteksi kemurnian antibiotik, diggunakan prinsip elektroforesis.Instrumen elektroforesis kapiler dan kertas digunakan untuk menguji kemurnian antibiotik.Hal ini juga digunakan untuk penentuan kekuatan dan dosis yang tepat dari antibiotik.
