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생물학적 과정에서 전기의 역할은 기술에서의 역할만큼이나 중요하며, 여러 가지 미묘하고 흥미로운 방식으로 과학적으로 사용됩니다. 생화학에서 널리 사용되는 한 가지 기술은 전기 영동, 다양한 생의학 연구, 진단 및 제조 목적을 위해 단백질 분자를 조작하기 위해 전류를 사용하는 것입니다.
프로세스 작동 방식
유기 분자는 종종 양전하 또는 음전하를 가지므로 전류에 반응합니다. 양전하를 가진 분자는 필드 음극으로 이동하고, 음전하를 가진 분자는 양극으로 이동합니다. 전하가 더 큰 분자는 전하가 적용되는 동안 더 빠르게 이동하고 더 멀리 이동하는 경향이 있습니다. 그러나 마찰로 인해 속도가 느려져 분자의 크기와 모양 및 테스트에 사용 된 매체의 영향을받습니다. 시험 매질이 제공하는 전류와 마찰을 제어함으로써 연구자들은 생체 분자를 효율적으로 분리하는 조건을 만들어서 분리하고 연구 할 수 있습니다. 또한 전류에 의해 얼마나 많은 영향을 받는지 관찰함으로써 분자 간의 차이를 확인할 수 있습니다. 다양한 실험 및 생의학 응용 분야에 유용한 도구이지만 특히 주목할만한 것이 있습니다.
DNA 분석
전기 영동의 주요한 용도는 DNA 및 DNA 단편의 확인 및 연구에있다. DNA는 음전하의 일관성으로 유명합니다. 즉, 전류는 DNA의 어느 부분 에나 거의 동일한 힘을가합니다. 이 압력 하에서, 더 크고 작은 DNA 단편이 분리되기 시작합니다. 왜냐하면 그것들은 시험 매질과의 마찰에 의해 다르게 영향을 받기 때문입니다. 매체, 일반적으로 아가 로스 겔 또는 아크릴 아미드 겔은 전류가 제거 될 때 분리 된 세그먼트를 제자리에 "고정"시켜서 고해상도로 검사 할 수 있습니다. 에티 디움 브로마이드와 같은 염색제가 종종 젤에 첨가되어 결과를보다 쉽게보고 해석 할 수 있습니다.
단백질과 항체 상호 작용
전기 영동의 또 다른 일반적인 형태는 특정 단백질의 존재와 행동을 분석하는 면역 전기 영동입니다. 다발성 경화증, 신장 질환 및 일부 암을 포함한 많은 의학적 상태로 인해 비정상적인 단백질 분자가 생성됩니다. 이것은 소변 또는 혈액 샘플에서 전기 영동을 수행하고 정상적인 양 및 유형의 단백질과의 차이를 관찰하여 감지 할 수 있습니다. 면역 전기 영동은 또한 면역 글로불린이라고하는 특정 단백질을 검출하는데 사용될 수 있으며, 이는 항체로 작용합니다. 이들은 신체 면역계의 일부이며 바이러스 또는 알레르겐과 같은 외래 단백질을 공격합니다. 이러한 항체를 분석하면 이러한 침입자를 치료할 수있는 새로운 치료법을 식별하는 데 도움이되며, 항체 오작동으로 인해 발생할 수있는 알레르기 및자가 면역 장애와 같은 상태에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.
항생제 테스트
전기 영동은 항생제 검사에서 많은 역할을합니다. 가장 일반적인 것 중 하나는 항생제의 순도를 테스트하는 것입니다. 항생제가 함유 된 종이 스트립 형태의 항생제 또는 용액으로 채워진 모세관 (매우 얇은 튜브) 형태로 항생제를 포함하는 용액에 전기 영동을 적용함으로써 연구자들은 항생제 자체와 불순물을 구별 할 수 있습니다. 또한 정확한 농도를 적용하기 위해 항생제가 얼마나 집중되어 있는지 확인할 수 있습니다. 항생제 연구는 유전자 검사 영역으로 확장되어 특정 항생제에 대한 내성을 나타낼 수있는 유전자를 식별합니다.
백신 테스트
항생제와 마찬가지로 전기 영동은 백신의 생성 및 생산에 유용합니다. 백신의 목적은 신체가 잠재적으로 위험한 병원체에 대한 항체를 생성하도록 돕고 전기 영동은 이러한 항체를 탐지하는 유용한 방법입니다. 연구원들은이 기술을 사용하여 다수의 피험자 또는 다른 변수에서 백신 또는 여러 버전의 백신의 효과를 비교할 수 있습니다. 백신이 생산되면 전기 영동은 일관성과 순도에 대해 생산 배치를 빠르고 효과적으로 테스트하는 방법을 제공합니다.