O papel da eletricidade nos processos biológicos é tão importante quanto seu papel na tecnologia, e é aproveitado para uso científico de várias maneiras sutis e interessantes. Uma técnica amplamente utilizada na bioquímica é a eletroforese, o uso de uma corrente elétrica para manipular moléculas de proteína para uma gama de pesquisas biomédicas, diagnósticos e fins de fabricação.
Como o processo funciona
Moléculas orgânicas muitas vezes têm uma carga positiva ou negativa, o que faz com que respondam a uma corrente elétrica. Moléculas com carga positiva migram em direção ao pólo negativo do campo e moléculas com carga negativa migram em direção ao pólo positivo. Moléculas com maior carga tendem a se mover mais rapidamente e a viajar mais longe enquanto a carga é aplicada. No entanto, eles também serão retardados pela fricção, que por sua vez é afetada tanto pelo tamanho e forma da molécula e pelo meio usado para o teste. Controlando a corrente elétrica e a fricção fornecida pelo meio de teste, os pesquisadores podem criar condições que separem as biomoléculas eficientemente, para que possam ser isoladas e estudadas. Ele também permite que os pesquisadores identifiquem as diferenças entre as moléculas, observando o quanto elas são influenciadas pela corrente. É uma ferramenta útil com uma gama de aplicações experimentais e biomédicas, mas algumas são especialmente notáveis.
Análise de DNA
Um dos principais usos da eletroforese é na identificação e estudo de fragmentos de DNA e DNA . O DNA é notável pela consistência de sua carga negativa, o que significa que a corrente elétrica aplica força aproximadamente igual a qualquer porção do DNA. Sob essa pressão, fragmentos maiores e menores de DNA começam a se separar porque serão afetados diferentemente pelo atrito do meio de teste. O meio, geralmente um gel de agarose ou um gel de acrilamida, "congela" os segmentos separados no lugar quando a corrente é removida, o que permite que eles sejam examinados em altas resoluções. Agentes de coloração, como o brometo de etídio, são frequentemente adicionados ao gel para facilitar a visualização e a interpretação dos resultados.
Interações entre proteínas e anticorpos
Outra forma comum de eletroforese é a imunoeletroforese, que analisa a presença e comportamentos de certas proteínas. Muitas condições médicas, incluindo esclerose múltipla, doença renal e alguns tipos de câncer resultam na criação de moléculas de proteínas anormais. Estes podem ser detectados através da realização de eletroforese em amostras de sangue ou urina e observando qualquer variação das quantidades e tipos normais de proteína. A imunoeletroforese também pode ser usada para detectar proteínas específicas chamadas imunoglobulinas, que atuam como anticorpos. Estes são parte do sistema imunológico do corpo e atacam proteínas estranhas, como vírus ou alérgenos. A análise desses anticorpos pode ajudar a identificar novas terapias para tratar esses invasores e também fornece insights sobre condições como alergias e distúrbios autoimunes, que podem resultar do mau funcionamento dos anticorpos.
Testando Antibióticos |
A eletroforese desempenha um número de papéis no teste de antibióticos. Um dos mais comuns é testar a pureza de um antibiótico. Ao aplicar eletroforese em uma solução contendo o antibiótico na forma de uma tira de papel impregnada com o antibiótico ou um tubo capilar - um tubo muito fino - preenchido com a solução, os pesquisadores podem diferenciar entre o próprio antibiótico e quaisquer impurezas. Eles também podem determinar como o antibiótico é concentrado, o que é crucial para a aplicação de dosagens exatas. A pesquisa com antibióticos se estende ao campo dos testes genéticos, identificando genes que podem indicar resistência a antibióticos específicos.
Testando vacinas
Como com antibióticos, a eletroforese é útil tanto na criação quanto na produção de vacinas. O objetivo de uma vacina é ajudar o corpo a gerar anticorpos contra um patógeno potencialmente perigoso, e a eletroforese é um método útil para detectar esses anticorpos. Os pesquisadores podem usar a técnica para comparar o efeito de uma vacina ou de várias versões de uma vacina em um grande número de indivíduos ou outras variáveis. Uma vez que a vacina está em produção, a eletroforese também fornece uma maneira rápida e eficaz de testar lotes de produção para obter consistência e pureza.
