Analisis Elektroforesis: Pengertian, Prinsip Kerja, Jenis dan Aplikasi

Glosaria.com - Elektroforesis adalah teknik pemisahan molekul berdasarkan perbedaan muatan dan ukurannya di bawah pengaruh medan listrik. Teknik ini digunakan dalam berbagai bidang ilmu, seperti biologi, kimia, dan teknik. Pada pemanfaatannya, teknik ini banyak digunakan dalam proses analisis kimia. Berikut artikel selengkapnya.

Pengertian Elektroforesis

Elektroforesis adalah teknik pemisahan molekul yang didasarkan pada gerakan molekul bermuatan di bawah pengaruh medan listrik. Molekul yang bermuatan listrik akan bergerak ke arah elektroda yang bermuatan berlawanan. Besarnya kecepatan pergerakan molekul dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

Muatan molekul
Ukuran molekul
Viskositas medium
Kuat medan listrik

Prinsip Kerja Elektroforesis

Elektroforesis adalah teknik yang digunakan untuk memisahkan molekul-molekul biologi berdasarkan muatan dan ukurannya. Teknik ini memanfaatkan pergerakan partikel-partikel bermuatan dalam suatu medan listrik.

Prinsip kerja elektroforesis didasarkan pada dua faktor utama, yaitu muatan dan ukuran.

1. Muatan

Molekul-molekul biologi memiliki muatan listrik yang berbeda-beda. DNA, misalnya, bermuatan negatif. Muatan ini berasal dari gugus fosfat yang terkandung dalam DNA.

2. Ukuran

Molekul-molekul biologi juga memiliki ukuran yang berbeda-beda. DNA, misalnya, memiliki ukuran yang bervariasi tergantung pada jumlah basa nitrogennya.

Pada elektroforesis, molekul-molekul biologi yang bermuatan negatif akan bergerak menuju kutub positif (anoda) dalam medan listrik. Pergerakan molekul-molekul ini akan dipengaruhi oleh dua faktor utama tersebut, yaitu:

1. Pergerakan Muatan

Molekul-molekul dengan muatan negatif yang lebih besar akan bergerak lebih cepat daripada molekul-molekul dengan muatan negatif yang lebih kecil.

2. Pergerakan Ukuran

Molekul-molekul dengan ukuran yang lebih kecil akan bergerak lebih cepat daripada molekul-molekul dengan ukuran yang lebih besar.

Berdasarkan prinsip kerja tersebut, elektroforesis dapat digunakan untuk memisahkan molekul-molekul biologi berdasarkan ukurannya. Misalnya, elektroforesis digunakan untuk memisahkan fragmen DNA berdasarkan ukurannya dalam analisis DNA forensik.

Jenis-jenis Elektroforesis

Elektroforesis dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: elektroforesis kertas, elektroforesis gel dan elektroforesis cair.

1. Elektroforesis kertas

Elektroforesis kertas adalah teknik elektroforesis yang menggunakan kertas sebagai medium pemisahan. Kertas dibasahi dengan larutan buffer yang sesuai untuk jenis molekul yang akan dipisahkan. Molekul yang bermuatan listrik akan bergerak ke arah elektroda yang bermuatan berlawanan.

2. Elektroforesis gel

Elektroforesis gel adalah teknik elektroforesis yang menggunakan gel sebagai medium pemisahan. Gel memiliki pori-pori yang berfungsi untuk memperlambat pergerakan molekul. Hal ini menyebabkan molekul yang berukuran lebih besar akan bergerak lebih lambat daripada molekul yang berukuran lebih kecil.

Ada berbagai jenis elektroforesis yang dapat digunakan untuk memisahkan molekul-molekul biologi. Jenis-jenis elektroforesis tersebut dibedakan berdasarkan jenis matriks gel yang digunakan, yaitu:

a. Elektroforesis agarosa

Elektroforesis agarosa adalah jenis elektroforesis yang paling umum digunakan. Gel agarosa terbuat dari agar-agar yang dicampur dengan larutan buffer. Agarosa memiliki pori-pori yang memungkinkan fragmen DNA untuk bergerak melewatinya.

b. Elektroforesis poliakrilamida

Elektroforesis poliakrilamida adalah jenis elektroforesis yang digunakan untuk memisahkan molekul-molekul biologi dengan ukuran yang lebih kecil, seperti protein. Gel poliakrilamida memiliki pori-pori yang lebih kecil daripada gel agarosa.

c. Elektroforesis gel-free

Elektroforesis gel-free adalah jenis elektroforesis yang tidak menggunakan gel. Molekul-molekul biologi dipisahkan berdasarkan pergerakannya dalam larutan buffer.

3. Elektroforesis cair

Elektroforesis cair adalah teknik elektroforesis yang menggunakan medium cair sebagai pemisahan. Medium cair dapat berupa larutan buffer atau larutan polimer.

Aplikasi Elektroforesis

Elektroforesis memiliki banyak pemanfaatan. Beberapa aplikasi elektroforesis sudah banyak digunakan dalam bidang kimia, biologi dan kedokteran.

Berikut adalah beberapa contoh aplikasi elektroforesis dalam kehidupan sehari-hari:

1. Identifikasi molekul

Elektroforesis dapat digunakan untuk mengidentifikasi molekul berdasarkan ukuran dan muatannya. Misalnya, elektroforesis DNA dapat digunakan untuk mengidentifikasi individu atau spesies.

2. Pengukuran kadar molekul

Elektroforesis dapat digunakan untuk mengukur kadar molekul dalam suatu sampel. Misalnya, elektroforesis protein dapat digunakan untuk mengukur kadar albumin dalam darah.

3. Purifikasi molekul

Elektroforesis dapat digunakan untuk memisahkan molekul dari campuran. Misalnya, elektroforesis protein dapat digunakan untuk memisahkan protein tertentu dari campuran protein.

4. Analisis DNA

Elektroforesis digunakan untuk mengidentifikasi individu atau spesies, seperti dalam pemeriksaan DNA forensik dan pemeriksaan genetik.

Elektroforesis digunakan untuk memisahkan fragmen DNA berdasarkan ukurannya. Teknik ini digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti analisis DNA forensik, genetika molekuler, dan biologi molekuler.

5. Analisis protein

Elektroforesis digunakan untuk memisahkan protein berdasarkan ukurannya, muatannya, atau strukturnya. Teknik ini digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti imunologi, biokimia, dan biologi molekuler.

6. Analisis asam nukleat

Elektroforesis digunakan untuk memisahkan asam nukleat, seperti RNA dan DNA. Teknik ini digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti biologi molekuler dan biokimia.

7. Pemeriksaan darah

Elektroforesis digunakan untuk memeriksa kadar protein dalam darah, seperti albumin, globulin, dan hemoglobin.

8. Pemeriksaan lingkungan

Elektroforesis digunakan untuk menganalisis polutan, seperti logam berat dan pestisida. Analisis ini dapat membantu mengidentifikasi kualitas lingkungan.

Kesimpulan

Elektroforesis adalah teknik yang sangat serbaguna dan memiliki banyak pemanfaatan dalam berbagai bidang ilmu. Teknik ini terus berkembang seiring dengan kemajuan teknologi.

Elektroforesis adalah teknik yang penting dalam berbagai bidang biologi dan kedokteran. Teknik ini memungkinkan para ilmuwan untuk memisahkan molekul-molekul biologi berdasarkan ukuran, muatan, atau strukturnya.