Elektroforesis kapiler
Pengertian
 Elektroforesis adalah metode pemisahan berdasarkan perbedaan mobilitas analit
menunjukkan dalam medan listrik diterapkan. metode elektroforetik dapat diterapkan untuk
pemisahan dari suatu sampel dengan variety luas, termasuk protein, asam nukleat, asam
amino dan karbohidrat. pemisahan dapat dilakukan pada analisis serta skala preparatif.
keuntungan utama atas metode khromatografi cair adalah efisiensi yang lebih tinggi dari
pemisahan elektroforesis. hal ini terutama berlaku bagi molekul besar(Andreas Manz, et.al,
2010).
 Elektroforesis kapiler adalah metode elektroforesis yang digunakan untuk memisahkan
asam amino, protein, lipid, karbohidrat, dan nukleotida dengan resolusi tinggi yang
dilakukan pada pipa kapiler berisi buffer. Metode ini mulai digunakan secara luas pada akhir
tahun 1940. untuk aplikasi dalam berbagai bidang seperti bioteknologi, kimia, lingkungan,
dan analisis farmasi. Elektroforesis kapiler menggunakan listrik bertegangan tinggi yang
menyebabkan semua komponen ion atau molekul netral bergerak ke katoda. Deteksi dapat
dilakukan dengan teknik pendeteksian spektrometri atau elektrokimia. Teknik pemisahan ini
dipengaruhi oleh tegangan listrik, koefisien difusi, panjang, dan diameter pipa kapiler, serta
konsentrasi sampel. Metode ini memiliki efisiensi dan selektivitas yang baik namun boros
listrik karena menggunakan tegangan tinggi dan alatnya juga mahal.
Klasifikasi elektroforesis
 Elektroforesis yang dikenal 2 (dua) kelompok teknik elektroforesis, yaitu:
 Tanpa ada pengemban padat atau matriks (Elektroforesis lapisan gerak / moving boundary)
Misalnya Elektroforesis Tiselius dimana penentuan mobilitas dan titik isoelektrik suatuprotein.
Molekul protein yang diselidiki ada diseluruh larutan dan posisinya sebagai fungsi waktu. Kekurangan
dari alat ini adalah mahal dan pemamfaatan kurang.
 Dengan pengemban padat atau matriks seperti:
1. Elektroforesis Zone (Elektroforesis Wilayah)
Tujuan dari teknik elektroforesis ini adalah untuk uji kemurnian preparat, penentuan komponen
dalam campuran, penentuan bobot molekul, dan penentuan perubahan mobilitas atau konformasi
Lanjutan..
2. Elektroforesis Kertas
Elektroforesis kertas adalah jenis elektroforesis yang terdiri dari kertas sebagai fase diam dan
partikel bermuatan yang terlarut sebagai fase gerak, terutama ialah ion-ion kompleks. Pemisahan ini
terjadi akibat adanya gradasi konsentrasi sepanjang sistem pemisahan. Pergerakan partikel dalam kertas
tergantung pada muatan atau valensi zat terlarut, luas penampang, tegangan yang digunakan,
konsentrasi elektrolit, kekuatan ion, pH, viskositas, dan adsorpsivitas zat terlarut.
3. Elektroforesis Tirai (elektroforesis kontinu)
Elektroforesis kontinu yaitu suatu elektroforesis yang dilakukan secara kontinu. Suatu tirai dari
kertas saring digunakan yang mana terendam dalam suatu larutan buffer. Suatu aplikator digunakan
untuk meneteskan sampel. Sampel masuk dalam aplikator dari suatu resevoir sampel. Kedua ujung
kertas saring dalam bentuk alur tercelup dalam dua ruang elektroda. Dengan pemberian tegangan,
partikel zat terlarut mulai bergerak dan komponen terpisahkan dalam berbagai permukaan
Lanjutan..
4. Elektroforesis Gel (GE)
Elektroforesi gel merupakan salah satu teknik utama dalam biologi molekular. Prinsip dasar teknik
ini adalah bahwa DNA, RNA, atau protein dapat dipisahkan oleh medan listrik. . Elektroforesis gel
biasanya dilakukan untuk tujuan analisis, namun dapat pula digunakan sebagai teknik preparatif untuk
memurnikan molekul sebelum digunakan dalam metode-metode lain seperti spektrometer massa, PCR,
kloning, sekuensing DNA, atau immune blotting yang merupakan metode-metode karakterisasi lebih
lanjut.
5. Elektroforesis Kapiler (CE)
Elektroforesis kapiler adalah metode elektroforesis yang digunakan untuk memisahkan asam amino,
protein, lipid, karbohidrat, dan nukleotida dengan resolusi tinggi yang dilakukan pada pipa kapiler berisi
buffer.
Elektroforesis dapat diaplikasikan untuk berbagai macam kegiatan sebagai berikut :
a. Membandingkan gen homolog dari sspesies yang berbeda, mengetahui susunan sekuens
berbagai genom
b. DNA Fingerprinting
c. Mendeteksi kelainan genetik.
d. Mendeteksi lokasi dan jumlah mRNA dalam sel atau jaringan tertentu
e. Mengetahui aktivitas gen selama perkembangan berbagai tipe sel organisme atau
percobaan perlakuan gen
f. Mempelajari evolusi tingkat molecular
g. Mengetahui variasi genetik yang ada di alam
h. Menentukan atau mengidentifikasi berat molekul DNA, RNA, dan protein tertentu.
i. Mengidentifikasi persamaan dan perbedaan genetik antar individu
j. Mengetahui jumlah fragmen DNA yang diklon dalam rekombinan DNA plasmid.
Gel yang digunakan dalam elektroforesis ada 3 macam:
• Gel poliakrilamida denaturasi, berfungsi dalam penanda oligonukleotida
dan menganalisis pemanjangan primer.
• Gel alkalin agarosa, berfungsi untuk memisahkan rantai DNA yang
berukuran besar.
• Gel agarosa formaldehid denaturasi, berfungsi untuk menyediakan sistem
elektroforesis RNA pada Ukuran Standar (Davis dkk. 1994: 151).
Sifat elektroforesis
1. Sifat Efek Tyndall Koloid
2. Sifat Gerak Brown Koloid
3. Sifat Muatan Koloid
4. Sifat Elektroforesis Koloid
5. Sifat Koloid Adsorpsi
6. Sifat Koagulasi Koloid
Kelebihan dan kekurang elektroforesis
 Kelebihan :
- merupakan teknik yang relatif murah dan mudah untuk menganalisa dan memurnikan macam-macam
biomolekul, khususnya protein dan asam nucleat. Metode ini sulit dilakukan dengan media larutan, oleh
sebab itu digunakan gel.
 Kekurangan :
 Boros listrik karena menggunakan tegangan tinggi Harga alat mahal.
 Memiliki keterbatasan dalam hal yang efisiensi yang rendah , waktu pemisahan yang relative lama, dan
berlaku untuk senyawa yang berwarna saja. Factor penyebabnya biasanya karena kuat arus searah yang
relative rendah, kecepatan pemisahan tergantung pada penamabahan tegangan listrik yang searah. Selain itu
tegangan listrik yang searah dapat menyebabkan noda hasil pemisahan menjadi tidak jelas akibat kerusakan
noda oleh panas yang dihasilkan tegangan listrik searah yang tinggi sehingga noda-noda hasil pemisahan
elektroforesis menjadi tidak terlalu jelas memisah.
Konsep dasar elektroforesis
1. Konsep dasar elektroforesis & elektroforesis gel1
2. Mekanisme pemisahan dalam elektroforesis(mobilitas
elektroforesis) & faktor-faktor yg mempengaruhi kualitas
pemisahan
3. Konsep analisis kualitatif dan semi kuantitatif:
Prinsip Pemisahan Elektroforesis
 Metode pemisahan elektroforesis didasarkan pada interaksi
partikel-partikel bermuatan oleh medan listrik. Partikel
bermuatan listrik negatiaf akan bergerak kekutub positif
(anoda). Sebaliknya, partikel bermuatan listrik positif akan
bergerak kekutub negatíve (katoda). Sementara partikel
netral tidak bergerak. Jadi medan listrik menyebabkan
pemisahan pada metode elktroforesis. (Sumar Hendayana,
Ph.D, 2006)
Aplikasi Lain Elektoforesis
 Elektroforesis digunakan untuk meneliti DNA dalam berbagai bidang, misalnya :
 Di bidang kepolisian teknik ini digunakan nuntuk pemeriksaan DNA, setiap orang
memiliki karakteristik khusus, misalnya sidik jari. Sehingga membantu polisi dalam
mengungkap sebuah kasus.
 Dalam kegiatan biologi molekuler, elektroforesis merupakan salah satu cara untuk
memvisualisasikan keberadaan DNA, plasmid, dan produk PCR.
 Memudahkan identifikasi protein yang terdapat pada sebuah DNA.
Terima Kasih…

Elektroforesis kapiler

  • 1.
  • 2.
    Pengertian  Elektroforesis adalahmetode pemisahan berdasarkan perbedaan mobilitas analit menunjukkan dalam medan listrik diterapkan. metode elektroforetik dapat diterapkan untuk pemisahan dari suatu sampel dengan variety luas, termasuk protein, asam nukleat, asam amino dan karbohidrat. pemisahan dapat dilakukan pada analisis serta skala preparatif. keuntungan utama atas metode khromatografi cair adalah efisiensi yang lebih tinggi dari pemisahan elektroforesis. hal ini terutama berlaku bagi molekul besar(Andreas Manz, et.al, 2010).  Elektroforesis kapiler adalah metode elektroforesis yang digunakan untuk memisahkan asam amino, protein, lipid, karbohidrat, dan nukleotida dengan resolusi tinggi yang dilakukan pada pipa kapiler berisi buffer. Metode ini mulai digunakan secara luas pada akhir tahun 1940. untuk aplikasi dalam berbagai bidang seperti bioteknologi, kimia, lingkungan, dan analisis farmasi. Elektroforesis kapiler menggunakan listrik bertegangan tinggi yang menyebabkan semua komponen ion atau molekul netral bergerak ke katoda. Deteksi dapat dilakukan dengan teknik pendeteksian spektrometri atau elektrokimia. Teknik pemisahan ini dipengaruhi oleh tegangan listrik, koefisien difusi, panjang, dan diameter pipa kapiler, serta konsentrasi sampel. Metode ini memiliki efisiensi dan selektivitas yang baik namun boros listrik karena menggunakan tegangan tinggi dan alatnya juga mahal.
  • 3.
    Klasifikasi elektroforesis  Elektroforesisyang dikenal 2 (dua) kelompok teknik elektroforesis, yaitu:  Tanpa ada pengemban padat atau matriks (Elektroforesis lapisan gerak / moving boundary) Misalnya Elektroforesis Tiselius dimana penentuan mobilitas dan titik isoelektrik suatuprotein. Molekul protein yang diselidiki ada diseluruh larutan dan posisinya sebagai fungsi waktu. Kekurangan dari alat ini adalah mahal dan pemamfaatan kurang.  Dengan pengemban padat atau matriks seperti: 1. Elektroforesis Zone (Elektroforesis Wilayah) Tujuan dari teknik elektroforesis ini adalah untuk uji kemurnian preparat, penentuan komponen dalam campuran, penentuan bobot molekul, dan penentuan perubahan mobilitas atau konformasi
  • 4.
    Lanjutan.. 2. Elektroforesis Kertas Elektroforesiskertas adalah jenis elektroforesis yang terdiri dari kertas sebagai fase diam dan partikel bermuatan yang terlarut sebagai fase gerak, terutama ialah ion-ion kompleks. Pemisahan ini terjadi akibat adanya gradasi konsentrasi sepanjang sistem pemisahan. Pergerakan partikel dalam kertas tergantung pada muatan atau valensi zat terlarut, luas penampang, tegangan yang digunakan, konsentrasi elektrolit, kekuatan ion, pH, viskositas, dan adsorpsivitas zat terlarut. 3. Elektroforesis Tirai (elektroforesis kontinu) Elektroforesis kontinu yaitu suatu elektroforesis yang dilakukan secara kontinu. Suatu tirai dari kertas saring digunakan yang mana terendam dalam suatu larutan buffer. Suatu aplikator digunakan untuk meneteskan sampel. Sampel masuk dalam aplikator dari suatu resevoir sampel. Kedua ujung kertas saring dalam bentuk alur tercelup dalam dua ruang elektroda. Dengan pemberian tegangan, partikel zat terlarut mulai bergerak dan komponen terpisahkan dalam berbagai permukaan
  • 5.
    Lanjutan.. 4. Elektroforesis Gel(GE) Elektroforesi gel merupakan salah satu teknik utama dalam biologi molekular. Prinsip dasar teknik ini adalah bahwa DNA, RNA, atau protein dapat dipisahkan oleh medan listrik. . Elektroforesis gel biasanya dilakukan untuk tujuan analisis, namun dapat pula digunakan sebagai teknik preparatif untuk memurnikan molekul sebelum digunakan dalam metode-metode lain seperti spektrometer massa, PCR, kloning, sekuensing DNA, atau immune blotting yang merupakan metode-metode karakterisasi lebih lanjut. 5. Elektroforesis Kapiler (CE) Elektroforesis kapiler adalah metode elektroforesis yang digunakan untuk memisahkan asam amino, protein, lipid, karbohidrat, dan nukleotida dengan resolusi tinggi yang dilakukan pada pipa kapiler berisi buffer.
  • 6.
    Elektroforesis dapat diaplikasikanuntuk berbagai macam kegiatan sebagai berikut : a. Membandingkan gen homolog dari sspesies yang berbeda, mengetahui susunan sekuens berbagai genom b. DNA Fingerprinting c. Mendeteksi kelainan genetik. d. Mendeteksi lokasi dan jumlah mRNA dalam sel atau jaringan tertentu e. Mengetahui aktivitas gen selama perkembangan berbagai tipe sel organisme atau percobaan perlakuan gen f. Mempelajari evolusi tingkat molecular g. Mengetahui variasi genetik yang ada di alam h. Menentukan atau mengidentifikasi berat molekul DNA, RNA, dan protein tertentu. i. Mengidentifikasi persamaan dan perbedaan genetik antar individu j. Mengetahui jumlah fragmen DNA yang diklon dalam rekombinan DNA plasmid.
  • 7.
    Gel yang digunakandalam elektroforesis ada 3 macam: • Gel poliakrilamida denaturasi, berfungsi dalam penanda oligonukleotida dan menganalisis pemanjangan primer. • Gel alkalin agarosa, berfungsi untuk memisahkan rantai DNA yang berukuran besar. • Gel agarosa formaldehid denaturasi, berfungsi untuk menyediakan sistem elektroforesis RNA pada Ukuran Standar (Davis dkk. 1994: 151).
  • 8.
    Sifat elektroforesis 1. SifatEfek Tyndall Koloid 2. Sifat Gerak Brown Koloid 3. Sifat Muatan Koloid 4. Sifat Elektroforesis Koloid 5. Sifat Koloid Adsorpsi 6. Sifat Koagulasi Koloid
  • 9.
    Kelebihan dan kekurangelektroforesis  Kelebihan : - merupakan teknik yang relatif murah dan mudah untuk menganalisa dan memurnikan macam-macam biomolekul, khususnya protein dan asam nucleat. Metode ini sulit dilakukan dengan media larutan, oleh sebab itu digunakan gel.  Kekurangan :  Boros listrik karena menggunakan tegangan tinggi Harga alat mahal.  Memiliki keterbatasan dalam hal yang efisiensi yang rendah , waktu pemisahan yang relative lama, dan berlaku untuk senyawa yang berwarna saja. Factor penyebabnya biasanya karena kuat arus searah yang relative rendah, kecepatan pemisahan tergantung pada penamabahan tegangan listrik yang searah. Selain itu tegangan listrik yang searah dapat menyebabkan noda hasil pemisahan menjadi tidak jelas akibat kerusakan noda oleh panas yang dihasilkan tegangan listrik searah yang tinggi sehingga noda-noda hasil pemisahan elektroforesis menjadi tidak terlalu jelas memisah.
  • 10.
    Konsep dasar elektroforesis 1.Konsep dasar elektroforesis & elektroforesis gel1 2. Mekanisme pemisahan dalam elektroforesis(mobilitas elektroforesis) & faktor-faktor yg mempengaruhi kualitas pemisahan 3. Konsep analisis kualitatif dan semi kuantitatif:
  • 11.
    Prinsip Pemisahan Elektroforesis Metode pemisahan elektroforesis didasarkan pada interaksi partikel-partikel bermuatan oleh medan listrik. Partikel bermuatan listrik negatiaf akan bergerak kekutub positif (anoda). Sebaliknya, partikel bermuatan listrik positif akan bergerak kekutub negatíve (katoda). Sementara partikel netral tidak bergerak. Jadi medan listrik menyebabkan pemisahan pada metode elktroforesis. (Sumar Hendayana, Ph.D, 2006)
  • 12.
    Aplikasi Lain Elektoforesis Elektroforesis digunakan untuk meneliti DNA dalam berbagai bidang, misalnya :  Di bidang kepolisian teknik ini digunakan nuntuk pemeriksaan DNA, setiap orang memiliki karakteristik khusus, misalnya sidik jari. Sehingga membantu polisi dalam mengungkap sebuah kasus.  Dalam kegiatan biologi molekuler, elektroforesis merupakan salah satu cara untuk memvisualisasikan keberadaan DNA, plasmid, dan produk PCR.  Memudahkan identifikasi protein yang terdapat pada sebuah DNA.
  • 13.