Lista över tillämpningar av elektrofores

Elektricitetens roll i biologiska processer är lika viktig som dess roll i tekniken, och den utnyttjas för vetenskaplig användning på ett antal subtila och intressanta sätt. En teknik som används allmänt inom biokemin är elektrofores, användningen av en elektrisk ström för att manipulera proteinmolekyler för en rad biomedicinska forsknings-, diagnos- och tillverkningsändamål.

Hur processen fungerar

Organiska molekyler har ofta en positiv eller en negativ laddning, vilket får dem att reagera på en elektrisk ström. Molekyler med en positiv laddning migrerar mot fältets negativa pol och molekyler med en negativ laddning migrerar mot den positiva polen. Molekyler med högre laddning tenderar att röra sig snabbare och förflyttas längre medan laddningen appliceras. Men de kommer också att bromsas av friktion, som i sin tur påverkas både av storleken och formen på molekylen och av mediet som används för testet. Genom att kontrollera den elektriska strömmen och friktionen från testmediet kan forskare skapa förhållanden som separerar biomolekyler effektivt, så att de kan isoleras och studeras. Det tillåter också forskare att identifiera skillnaderna mellan molekyler genom att observera hur mycket de påverkas av strömmen. Det är ett användbart verktyg med en rad experimentella och biomedicinska tillämpningar, men några är särskilt anmärkningsvärda.

DNA-analys

 

En ledande användning av elektrofores är vid identifiering och studie av DNA- och DNA-fragment. DNA är anmärkningsvärt för konsistensen av dess negativa laddning, vilket innebär att den elektriska strömmen applicerar ungefär lika kraft på vilken del av DNA som helst. Under det trycket börjar större och mindre fragment av DNA separeras eftersom de kommer att påverkas annorlunda av friktion från testmediet. Mediet, vanligtvis en agarosgel eller en akrylamidgel ”fryser” de separerade segmenten på plats när strömmen avlägsnas, vilket gör att de kan undersökas vid höga upplösningar. Färgningsmedel som etidiumbromid tillsätts ofta till gelén för att göra det lättare att se och tolka resultaten.

Protein- och antikroppsinteraktioner

En annan vanlig form av elektrofores är immunelektrofores, som analyserar förekomsten och beteendet hos vissa proteiner. Många medicinska tillstånd, inklusive multipel skleros, njursjukdom och vissa cancerformer resulterar i skapandet av onormala proteinmolekyler. Dessa kan upptäckas genom att utföra elektrofores på urin- eller blodprover och se efter eventuella avvikelser från normala mängder och typer av protein. Immunelektrofores kan också användas för att detektera specifika proteiner som kallas immunglobuliner, som fungerar som antikroppar. Dessa är en del av kroppens immunförsvar och angriper främmande proteiner, som virus eller allergener. Att analysera dessa antikroppar kan hjälpa till att identifiera nya terapier för att behandla dessa inkräktare och ger också insikt i tillstånd som allergier och autoimmuna sjukdomar, som kan vara resultatet av felaktiga antikroppar.

Testa antibiotika

Elektrofores spelar ett antal roller i testning av antibiotika. En av de vanligaste är att testa renheten hos ett antibiotikum. Genom att applicera elektrofores på en lösning som innehåller antibiotikan i form av en pappersremsa impregnerad med antibiotikan eller en kapillär – ett mycket tunt rör – fyllt med lösningen, kan forskarna skilja på själva antibiotikan och eventuella föroreningar. De kan också avgöra hur koncentrerat antibiotikan är, vilket är avgörande för att applicera korrekta doser. Antibiotikaforskning sträcker sig till området för genetiska tester och identifierar gener som kan indikera resistens mot specifika antibiotika.

Testa vaccin

Precis som med antibiotika är elektrofores användbar både vid framställning och produktion av vacciner . Syftet med ett vaccin är att hjälpa kroppen att generera antikroppar mot en potentiellt farlig patogen, och elektrofores är en användbar metod för att upptäcka dessa antikroppar. Forskare kan använda tekniken för att jämföra effekten av ett vaccin eller flera versioner av ett vaccin över ett stort antal försökspersoner eller andra variabler. När ett vaccin väl är i produktion ger elektrofores också ett snabbt och effektivt sätt att testa produktionssatser för konsistens och renhet.

Lämna ett svar

Relaterade Inlägg

  • Vilka är huvudfunktionerna hos Cilia & Flagella?

  • Näringsmässiga typer av bakterier

  • Hur man mäter hämningszonen

  • Fakta om prokaryota

  • Vilka organismer utför fotosyntes?

  • Hur förbereds en renkultur direkt?