Liste over programmerne for Electrophoresis

Elektricitetens rolle i biologiske processer er lige så vigtig som sin rolle i teknologi, og den er udnyttet til videnskabelig brug på en række subtile og interessante måder. En teknik, der er meget anvendt i biokemi, er elektroforese, brugen af ​​en elektrisk strøm til manipulation af proteinmolekyler til en række biomedicinske undersøgelser, diagnostiske og fremstillingsformål.

Hvordan processen virker

Organiske molekyler har ofte en positiv eller negativ ladning, som får dem til at reagere på en elektrisk strøm. Molekyler med en positiv ladning migrerer mod feltets negative pol, og molekyler med en negativ ladning migrerer mod den positive pol. Molekyler med større ladning har tendens til at bevæge sig hurtigere og rejse længere, mens opladningen anvendes. Imidlertid vil de også blive bremset af friktion, som igen påvirkes både af molekylets størrelse og form og af det medium, der anvendes til testen. Ved at styre den elektriske strøm og friktionen fra testmediet kan forskere skabe betingelser, der adskiller biomolekyler effektivt, så de kan isoleres og studeres. Det tillader også forskere at identificere forskellene mellem molekyler ved at observere, hvor meget de er påvirket af strømmen. Det er et nyttigt værktøj med en række eksperimentelle og biomedicinske applikationer, men nogle få er særligt bemærkelsesværdige.

DNA-analyse

En ledende anvendelse af elektroforese er ved identifikation og undersøgelse af DNA- og DNA-fragmenter . DNA er kendt for konsistensen af ​​dets negative ladning, hvilket betyder, at den elektriske strøm anvender omtrent lige kraft til en hvilken som helst del af DNA. Under dette tryk begynder større og mindre fragmenter af DNA at separere, fordi de vil blive påvirket forskelligt ved friktion fra testmediet. Mediet, som regel en agarosegel eller en acrylamidgel "fryser" de adskilte segmenter på plads, når strømmen fjernes, hvilket gør det muligt at undersøge dem ved høje opløsninger. Farvestoffer som ethidiumbromid tilsættes ofte til gelen for at gøre det lettere at se og fortolke resultaterne.

Protein og antistofinteraktioner

En anden almindelig form for elektroforese er immunoelektroforese, som analyserer tilstedeværelse og adfærd af visse proteiner. Mange medicinske tilstande, herunder multipel sklerose, nyresygdom og visse kræftformer resulterer i dannelse af unormale proteinmolekyler. Disse kan detekteres ved at udføre elektroforese på urin eller blodprøver og se på eventuelle variationer fra de normale mængder og typer af protein. Immunoelektroforese kan også bruges til at detektere specifikke proteiner kaldet immunoglobuliner, som virker som antistoffer. Disse er en del af kroppens immunsystem og angriber fremmede proteiner, såsom vira eller allergener. Analysere disse antistoffer kan hjælpe med at identificere nye terapier til at behandle disse indtrengere og giver også indsigt i forhold som allergier og autoimmune sygdomme, som kan skyldes funktionsfejl.

Testning af antibiotika

Elektroforese spiller et tal af roller i test af antibiotika. En af de mest almindelige er at teste renheden af ​​et antibiotikum. Ved at anvende elektroforese til en opløsning indeholdende antibiotikumet i form af en papirstrimmel imprægneret med antibiotikumet eller en kapillær - et meget tyndt rør - fyldt med opløsningen, kan forskere differentiere imellem antibiotikumet selv og eventuelle urenheder. De kan også bestemme, hvor koncentreret antibiotika er, hvilket er afgørende for at anvende præcise doseringer. Antibiotisk forskning strækker sig ud i genetisk test, der identificerer gener, som kan indikere resistens overfor specifikke antibiotika.

Testning af vacciner

Som med antibiotika er elektroforese nyttigt i både oprettelse og produktion af vacciner. Formålet med en vaccine er at hjælpe kroppen med at danne antistoffer mod et potentielt farligt patogen, og elektroforese er en nyttig metode til at detektere disse antistoffer. Forskere kan bruge teknikken til at sammenligne effekten af ​​en vaccine eller flere versioner af en vaccine på tværs af et stort antal forsøgspersoner eller andre variabler. Når en vaccine er i produktion, giver elektroforese også en hurtig og effektiv måde at teste produktionsbatcherne på for konsistens og renhed.