El papel de la electricidad en los procesos biológicos es tan importante como su papel en la tecnología, y se aprovecha para su uso científico de varias maneras sutiles e interesantes. Una técnica que se usa ampliamente en la bioquímica es la electroforesis, el uso de una corriente eléctrica para manipular moléculas de proteínas para una amplia gama de investigación biomédica, diagnóstico y propósitos de fabricación.
como funciona el proceso
Las moléculas orgánicas a menudo tienen una carga positiva o negativa, lo que hace que respondan a una corriente eléctrica. las moléculas con una carga positiva migran hacia el polo negativo del campo, y las moléculas con una carga negativa migran hacia el polo positivo. Las moléculas con una mayor carga tienden a moverse más rápidamente y viajan más lejos mientras se aplica la carga. sin embargo, también serán reducidos por la fricción, que a su vez se ve afectada por el tamaño y la forma de la molécula y por el medio utilizado para la prueba. Al controlar la corriente eléctrica y la fricción proporcionada por el medio de prueba, los investigadores pueden crear condiciones que separen las biomoléculas de manera eficiente, para que puedan aislarse y estudiarse. También permite a los investigadores identificar las diferencias entre las moléculas al observar cuánto influyen en la corriente.
análisis de ADN
Uno de los principales usos de la electroforesis es la identificación y el estudio de los fragmentos de ADN y ADN. ADN es notable por la consistencia de su carga negativa, lo que significa que la corriente eléctrica aplica una fuerza aproximadamente igual a cualquier porción de ADN. bajo esa presión, los fragmentos más grandes y más pequeños de ADN comienzan a separarse porque se verán afectados de manera diferente por la fricción del medio de prueba. El medio, generalmente un gel de agarosa o un gel de acrilamida, "congela" los segmentos separados en su lugar cuando se elimina la corriente, lo que permite examinarlos a altas resoluciones. Agentes de tinción como el bromuro de etidio se agregan a menudo al gel para que sea más fácil ver e interpretar los resultados.
Interacciones de proteínas y anticuerpos.
Otra forma común de electroforesis es la inmunoelectroforesis, que analiza la presencia y el comportamiento de ciertas proteínas. Muchas afecciones médicas, como la esclerosis múltiple, la enfermedad renal y algunos tipos de cáncer, dan como resultado la creación de moléculas de proteínas anormales. Estos pueden detectarse realizando una electroforesis en muestras de orina o sangre y observando cualquier variación de las cantidades y tipos normales de proteínas. La inmunoelectroforesis también se puede usar para detectar proteínas específicas llamadas inmunoglobulinas, que actúan como anticuerpos. Estos son parte del sistema inmunológico del cuerpo y atacan proteínas extrañas, como virus o alérgenos. el análisis de estos anticuerpos puede ayudar a identificar nuevas terapias para tratar a los invasores y también proporciona información sobre condiciones como alergias y trastornos autoinmunes,
probando antibióticos
La electroforesis desempeña una serie de funciones en la prueba de los antibióticos. Uno de los más comunes es probar la pureza de un antibiótico. Al aplicar la electroforesis a una solución que contiene el antibiótico en forma de una tira de papel impregnada con el antibiótico o un capilar, un tubo muy delgado, lleno de la solución, los investigadores pueden diferenciar entre el antibiótico en sí y las impurezas. También pueden determinar la concentración del antibiótico, lo que es crucial para la aplicación de dosis precisas. la investigación con antibióticos se extiende al ámbito de las pruebas genéticas, identificando genes que podrían indicar resistencia a antibióticos específicos.
pruebas de vacunas
Al igual que con los antibióticos, la electroforesis es útil tanto en la creación como en la producción de vacunas. El propósito de una vacuna es ayudar al cuerpo a generar anticuerpos contra un patógeno potencialmente peligroso, y la electroforesis es un método útil para detectar esos anticuerpos. los investigadores pueden usar la técnica para comparar el efecto de una vacuna o las versiones múltiples de una vacuna en un gran número de sujetos de prueba u otras variables. Una vez que la vacuna está en producción, la electroforesis también proporciona una forma rápida y eficaz de probar la uniformidad y la pureza de los lotes de producción.