Elektroforesis: Pengertian, Fungsi, Proses dan Teknik

Teori Elektroforesis

Partikel tersuspensi yang memiliki muatan permukaan listrik, sebagian besar dipengaruhi oleh organisme yang berada di permukaan. di mana medan listrik eksternal memberikan gaya Coulomb elektrostatik. Berdasarkan teori lapisan ganda, semua muatan permukaan dalam cairan disaring oleh lapisan ion difus, yang memiliki muatan absolut yang sama tetapi tanda yang berlawanan sehubungan dengan muatan di permukaan.

Peristiwa Elektroforesis menunjukan bahwa partikel koloid sarat akan muatan listrik. Penyebab partikel koloid memiliki muatan listrik adalah adanya ion yang terserap pada permukaan partikel koloid. Sistem koloid menjadi stabil dikarenakan adanya muatan listrik pada permukaan partikel koloid.

Selain itu, juga dipengaruhi oleh gerak brown, yakni gerakan secara terus menerus dari suatu partikel zat cair maupun gas. Pada peristiwa Elektroforesis, muatan akan dinetralkan dan akan menggumpal pada elektrode. Gejala tersebut bisa diamati dengan menggunakan peralatan sel elektrolisis.

Jenis Elektroforesis

Ada beberapa jenis Elektroforesis yang umum diketahui, diantaranya adalah:

1. affinity electrophoresis – Elektroforesis jenis ini terjadi apabila partikel dipisahkan berdasarkan interaksi biospesifik dan pembentukan secara kompleks
2. capillary electrophoresis – atau biasa dikenal Elektroforesis kapiler, adalah jenis elektroforesis yang digunakan untuk memisahkan ion pada jari-jari atom dan muatannya. Proses Elektroforesis kapiler biasa dilakukan dengan menggunakan tabung gelas. hasil proses Elektroforesis kapiler bisa dibilang cukup cepat dengan pemisahan tingkat tinggi.
3. gel electrophoresis – Elektroforesis gel adalah jenis Elektroforesis yang paling umum digunakan oleh peneliti. Proses elektroforesis gel memisahkan molekul oleh gerakan melalui gel berpori di bawah pengaruh medan listrik. Bahan utama dalam proses Elektroforesis ini adalah agarosa dan poliakrilamida. Elektroforesis gel biasanya digunakan untuk memisahkan asam nukleat (DNA dan RNA), fragmen asam nukleat, dan protein.
4. immune electrophoresis – sesuai dengan namanya, proses Elektroforesis ini menggunakan reaksi antibodi dan imun tubuh dalam pembentukan karakter dan memisahkan protein.
5. pulsed field gel electrophoresis – proses Elektroforesis ini bekerja dengan memisahkan makro molekul, seperti DNA, dengan mengubah arah medan listrik secara berkala yang diterapkan pada matriks gel. Dengan mengubah arah medan listrik memberi molekul arah tambahan untuk bergerak, sehingga mereka memiliki jalur melalui gel. Tegangan umumnya dialihkan antara tiga arah: satu berjalan di sepanjang sumbu gel dan dua pada 60 derajat ke kedua sisi.
6. electroblotting electrophoresis – Electroblotting adalah teknik yang digunakan untuk memulihkan asam nukleat atau protein pada proses Elektroforesis dengan mentransfernya ke membran. biasanya, proses ini menggunakan bahan seperti Polimer polivinilidena fluorida (PVDF) atau nitro selulosa. Setelah partikel dipulihkan, dianalisis lebih lanjut menggunakan noda atau probe. Western blot adalah salah satu bentuk electroblotting yang digunakan untuk mendeteksi protein tertentu menggunakan antibodi buatan.
7. Iso Electric Focusing (IEF) – Elektroforesis ini adalah suatu bentuk yang memisahkan molekul berdasarkan titik isoelektrik yang berbeda. protein adalah bahan utama dalam proses IEF karena muatan listriknya bergantung pada pH.

Fungsi Elektroforesis

Adapun Fungsi Elektroforesis terutama dalam kehidupan sehari hari adalah

• Membantu mengurangi partikel penyebab pencemaran udara yang dihasilkan oleh aktivitas industri dengan menggunakan metode cottrell.
• Sebagai metode utama dalam proses pengolahan karet menjadi barang siap pakai, contohnya sarung tangan.
• Membantu proses penyelidikan kepolisian dalam mencari pelaku pembunuhan dengan menggunakan proses Elektroforesis DNA.

Proses Elektroforesis Bekerja

Dalam proses Elektroforesis, terdapat dua faktor utama yang mengatur seberapa cepat partikel dapat bergerak.

1. Pertama, muatan pada sampel itu penting. Partikel bermuatan negatif tertarik ke kutub positif medan listrik, partikel bermuatan positif tertarik ke ujung negatif. Sedangkan partikel netral dapat terionisasi jika medannya cukup kuat.
2. Kedua ukuran partikel. Ion dan molekul kecil dapat bergerak melalui gel atau cairan jauh lebih cepat daripada yang lebih besar.

Sementara partikel bermuatan tertarik ke muatan yang berlawanan dalam medan listrik, ada gaya lain yang mempengaruhi bagaimana molekul bergerak. Gesekan dan gaya penghambatan elektrostatik memperlambat kemajuan partikel melalui cairan atau gel. Dalam kasus elektroforesis gel, konsentrasi gel dapat dikontrol untuk menentukan ukuran pori matriks gel, yang mempengaruhi mobilitas dan mengontrol pH lingkungan.

Teknik Elektroforesis

Menurut Stenesh dalam Titrawani (1996), teknik Elektroforesis terbagi menjadi dua, yaitu adalah :

1. Elektroforesis larutan (moving boundary electrophoresis), adalah larutan penyangga yang mengandung makro molekul dan ditempatkan dalam sebuah tempat kedap dan dialiri arus listrik. Kecepatan migrasi dari makro molekul dapat diamati dengan melihat proses pemisahan dari molekul seperti pita di dalam pelarut.
2. Elektroforesis daerah (zone electrophoresis) – Elektroforesis daerah menggunakan media padat yang berfungsi sebagai penunjang yang diberi larutan penyangga.