DASAR-DASAR PEMISAHAN ANALITIK

ELEKTROFORESIS

Nama : Ina Ayu Nengtyas (06121010013)

Hesty Yulisty (06121010031)

Kelompok : 12

Dosen Pengasuh : Drs. Jejem Mujamil, M.Si.

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat-

Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini. Penyusunan makalah

ini merupakan salah satu tugas dari mata kuliah Dasar-dasar Pemisahan Analitik.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Allah SWT dan kedua orang

tua serta kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyelesaian makalah

ini terutama kepada Bapak Drs. Jejem Mujamil, M.Si selaku dosen pengasuh,

serta teman-teman Pendidikian Kimia 2012. Semoga Allah SWT memberikan

imbalan yang setimpal pada mereka yang telah memberikan bantuan. Oleh karena

itu, penulis mengharapkan agar makalah ini dapat bermanfaat dan menambah

wawasan bagi pembacanya.

Dalam penulisan makalah ini, penulis merasa masih banyak kekurangan-

kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan

kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak

sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.

Indralaya, April 2014

Penulis

ii

DAFTAR ISI

Kata Pengantar......................................................................................................ii

Daftar Isi...............................................................................................................iii

BAB I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang................................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah...........................................................................................2

1.3 Tujuan.............................................................................................................2

BAB II Pembahasan

2.1 Pengertian Elektroforesis................................................................................3

2.2 Prinsip Operasi Elektroforesis........................................................................4

2.3 Cara Kerja Elektroforesis................................................................................4

2.4 Jenis-jenis Elektroforesis.................................................................................6

BAB III Penutup

3.1 Kesimpulan.....................................................................................................16

Daftar Pustaka.......................................................................................................17

iii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Umumnya, senyawa kimia di alam tidak ditemukan dalam keadaan murni

melainkan bercampur dengan senyawa lain. Untuk beberapa keperluan seperti

sintesis senyawa kimia yang memerlukan bahan baku senyawa kimia dalam

keadaan murni atau proses produksi suatu senyawa kimia dengan kemurnian

tinggi, proses pemisahan perlu dilakukan.

Proses pemisahan suatu campuran dapat dilakukan dengan berbagai

metode. Metode pemisahan yang dipilih bergantung pada fasa komponen

penyusun campuran. Suatu campuran dapat berupa campuran homogen (satu

fasa) atau campuran heterogen (lebih dari satu fasa). Suatu campuran

heterogen dapat mengandung dua atau lebih fasa: padat-padat, padat-cair,

padat-gas, cair-cair, cair-gas, gas-gas, campuran padat-cair-gas, dan

sebagainya. Pada berbagai kasus, dua atau lebih proses pemisahan harus

dikombinasikan untuk mendapatkan hasil pemisahan yang diinginkan.

Prinsip pemisahan suatu campuran homogen merupakan pemisahan dari

terbentuknya suatu fasa baru sehingga campuran menjadi suatu campuran

heterogen yang mudah dipisahkan. Fasa baru terbentuk dari adanya perbedaan

sifat fisik dan kimiawi masing-masing komponen. Berbagai metode yang

digunakan untuk terjadinya suatu fase baru sehingga campuran homogen

dapat dipisahkan, salah satunya adalah dengan elektroforesis.

1

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang akan dibahas pada makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Apakah pengertian elektroforesis?

2. Bagaimana prinsip operasi elektroforesis?

3. Bagaimana cara kerja elektroforesis?

4. Apa saja jenis-jenis elektroforesis?

1.3 Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui pengertian elektroforesis.

2. Mengetahui prinsip operasi elektroforesis.

3. Mengetahui cara kerja elektroforesis.

4. Mengidentifikasi jenis-jenis elektroforesis.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Elektroforesis

Fenomena elektroforesis dapat diketahui jika suatu fase zat bermuatan

dan diberi beda potensial, maka fase itu akan berpindah sepanjang medium

yang kontinu ke arah katoda atau anoda sesuai dengan muatan partikel.

Dasar elektroforeses adalah pembentukan suatu ketidakhomogenan atau

gradasi konsentrasi sepanjang sistem. Koloid, protein enzim menunjukkan

mobilitas elektroforesis spesifik dan titik isoelektrik yang dapat digunakan

untuk identifikasi zat-zat spesifik.

Elektroforesis adalah suatu teknik yang mengukur laju perpindahan

atau pergerakan partikel-partikel bermuatan dalam suatu medan listrik.

Prinsip kerja dari elektroforesis berdasarkan pergerakan partikel-partikel

bermuatan negatif (anion), dalam hal tersebut DNA, yang bergerak menuju

kutub positif (katode), sedangkan partikel-partikel bermuatan positif

(kation) akan bergerak menuju kutub negatif (anode) (Klug & Cummings

1994: A-6). Kecepatan gerak molekul tersebut tergantung pada nisbah

muatan terhadap massanya serta tergantung pula pada bentuk molekulnya.

Pergerakan ini dapat dijelaskan dengan gaya Lorentz, yang terkait dengan

sifat-sifat dasar elektris bahan yang diamati dan kondisi elektris lingkungan:

Dimana F adalah gaya Lorentz, q adalah muatan yang dibawa oleh objek, E

adalah medan listrik.

Elektroforesis digunakan untuk mengamati hasil amplifikasi dari DNA.

Hasil elektroforesis yang terlihat adalah terbentuknya band yang merupakan

fragmen DNA hasil amplifikasi dan menunjukkan potongan-potongan

jumlah pasangan basanya (Klug & Cummings 1994: 397).

Elektroforesis digunakan dengan tujuan untuk mengetahui ukuran dan

bentuk suatu partikel baik DNA, RNA dan protein. Selain itu, elektroforesis

3

juga digunakan untuk fraksionasi yang dapat digunakan untuk mengisolasi

masing-masing komponen dari campurannya, mempelajari fitogenetika,

kekerabatan dan mempelajari penyakit yang diturunkan (Klug & Cummings

1994: A-6). Elektroforesis dalam bidang genetika, digunakan untuk

mengetahui ukuran dan jumlah basa yang dikandung suatu sekuen DNA

tertentu (Klug & Cummings 1994: A-7).

2.2 Prinsip Operasi Elektroforesis

Elektroforesis merupakan suatu teknik analisis penting dan sangat

sering dipakai dalam bidang biokimia dan biologi molekular. Secara prinsip,

teknik ini mirip dengan kromatografi: memisahkan campuran bahan-bahan

berdasarkan perbedaan sifatnya. Dalam elektroforesis, pemisahan dilakukan

terhadap campuran bahan dengan muatan listrik yang berbeda-beda. Semua

teknik elektroforesis membutuhkan arus listrik untuk menggerakkan

molekul bermuatan melalui matriks atau gel.

Gel poliakrilamid dan agarosa merupakan matriks penyangga yang

banyak dipakai untuk separasi protein dan asam nukleat. Banyak molekul

biologi bermuatan listrik yang besarnya tergantung pada pH dan komposisi

medium dimana molekul  biologi  tersebut  terlarut. Bila berada dalam suatu

medan listrik, molekul  biologi  yang  bermuatan  positif  akan bermigrasi ke

elektroda negatif dan sebaliknya. Prinsip inilah yang dipakai dalam

elektroforesis untuk memisahkan molekul-molekul berdasarkan muatannya.

Dalam hal ini protein diberi muatan negatif. Sampel protein dimasukkan ke

dalam slot atau sumuran pada ujung agar. Karena sampel ini memiliki berat,

mereka akan turun ke dasar sumuran.

2.3 Cara Kerja Elektroforesis

Elektroforesis adalah teknik pemisahan komponen/molekul bermuatan

berdasarkan perbedaan tingkat migrasinya dalam sebuah medan listrik

(Westermeier, 2004). Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik

tergantung pada muatan, bentuk dan ukuran. Dengan demikian

4

elektroforesis dapat digunakan untuk separasi makromolekul (seperti protein

dan asam nukleat). Posisi molekul yang terseparasi pada gel dapat dideteksi

dengan pewarnaan atau autoradiografi, atau pun dilakukan kuantifikasi

dengan densitometer.

Dalam proses elektroforesis, sampel molekul ditempatkan pada kolom-

kolom (disebut well atau "sumur") pada sisi elektroda negatif, kemudian

dialirkan listrik dengan kutub yang terpisah satu sisi dengan sisi lainnya.

Ketika aliran listrik diberikan, maka terjadi pengaliran elektron, sehingga

zat objek akan bergerak dari elektroda negatif ke arah sisi elektroda positif.

Molekul-molekul sampel tersebut akan bergerak di dalam matriks gel ke

arah salah satu kutub listrik sesuai dengan muatannya. Kecepatan

pergerakan ini berbeda-beda, tergantung dari muatan dan berat molekul

DNA. Elektroforesis untuk makromolekul memerlukan matriks penyangga

untuk mencegah terjadinya difusi karena timbulnya panas dari arus listrik

yang digunakan.

Pada elektroforesis terdapat dua material dasar yang disebut fase

diam dan fase bergerak. Fase diam berfungsi menyaring objek yang akan

dipisah, sementara fase bergerak berfungsi membawa objek yang akan

dipisah. Elektroda positif dan negatif diletakkan pada masing-masing ujung

aparat elektroforesis.

Medan listrik dialirkan pada suatu medium yang mengandung sampel

yang akan dipisahkan. Teknik ini dapat digunakan dengan memanfaatkan

muatan listrik yang ada pada makromolekul, misalnya DNA yang

bermuatan negatif. Jika molekul yang bermuatan negatif dilewatkan melalui

suatu medium, kemudian dialiri arus listrik dari suatu kutub ke kutub yang

berlawanan muatannya maka molekul tersebut akan bergerak dari kutub

negatif ke kutub positif. Kecepatan gerak molekul tersebut tergantung pada

nisbah muatan terhadap massanya serta tergantung pula pada bentuk

molekulnya

5

2.4 Jenis-jenis elektroforesis

Jenis elektroforesis antara lain, elektroforesis kertas, elektroforesis gel,

dan elektroforesis kapiler.

2.4.1 Elektroforesis Kertas

Elektroforesis kertas adalah jenis elektroforesis yang terdiri dari kertas

sebagai fase diam dan partikel yang terlarut sebagai fase gerak, terutama

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

adsorbsivitas zat terlarut.

Teknik pemisahan DNA/RNA berawal dari sekelompok ilmuwan

biokimia di awal tahun 1950-an yang sedang meneliti mekanisme molekular

DNA/RNA hidrolisis. Saat itu, tepatnya tahun 1952, Markham dan Smith

mempublikasikan bahwa hidrolisis RNA terjadi melalui mekanisme

pembentukan zat antara (intermediate) posfat siklik, yang kemudian

menghasilkan nukleosida 2′-monoposfat dan 3′-monoposfat. Ternyata

mereka menggunakan suatu peralatan yang dapat memisahkan komponen

campuran reaksi hidrolisis tadi, salah satunya yaitu nukleotida ‘siklik’ yang

membawa pada kesimpulan bahwa hidrolisis RNA terjadi melalui

pembentukan intermediate posfat siklik. Peralatan itu dinamakan

‘elektroforesis‘, yang dibuat dari kertas saring Whatman nomor 3, sebuah

tangki kecil dan berbagai larutan penyangga (buffer). Nukleotida yang

sudah terhidrolisis ditaruh di atas kertas saring, kemudian arus listrik

dialirkan melalui kedua ujung alat elektroforesis.

Arus listrik yang dialirkan ini ternyata dapat memisahkan campuran

kompleks reaksi tadi menjadi komponen-komponennya, ini akibat adanya

perbedaan minor antara struktur molekul RNA yang belum terhidrolisis, zat

antara (intermediate) dan hasil reaksi (nukleosida 2′-monoposfat dan

nukleosida 3′-monoposfat) yang menyebabkan mobilitas alias pergerakan

mereka pada kertas saring berbeda-beda kecepatannya. Karena pada akhir

6

proses elektroforesis komponen tersebut terpisah-pisah, sehingga dapat

mengisolasi dan mengidentifikasi setiap komponen tersebut.

Gambar Elektroforesis Kertas

2.4.2 Elektroforesis Gel

Elektroforesis gel merupakan suatu teknik analisis penting dan sangat

sering dipakai dalam bidang biokimia dan biologi molekular. Elektroforesis

gel ialah elektroforesis yang menggunakan gel sebagai fase diam untuk

memisahkan molekul-molekul. Awalnya elektoforesis gel dilakukan dengan

medium gel kanji (sebagai fase diam) untuk memisahkan biomolekul yang lebih

besar seperti protein-protein. Kemudian elektroforesis gel berkembang dengan

menjadikan agarosa danpoliakrilamida sebagai gel media.

Secara prinsip, teknik ini mirip dengan kromatografi: memisahkan

campuran bahan-bahan berdasarkan perbedaan sifatnya. Dalam elektroforesis gel,

pemisahan dilakukan terhadap campuran bahan dengan muatan listrik yang

berbeda-beda. Elektroforesis gel memisahkan makromolekul berdasarkan laju

perpindahannya melewati suatu gel di bawah pengaruh medan listrik.

Elektroforesis gel memisahkan suatu campuran molekul DNA menjadi pita-pita

yang masing-masing terdiri atas molekul DNA dengan panjang yang sama

(Campbell dkk. 2002: 396--397).

7

Ada tiga jenis gel yang dapat digunakan dalam elektroforesis DNA,

yaitu sebagai berikut:

1. Gel poliakrilamida denaturasi, berfungsi untuk memurnikan penanda

oligonukleotida dan menganalisis hasil ekstensi primer.

2. Gel alkalin agarosa, berfungsi untuk memisahkan rantai DNA yang

berukuran besar.

3. Gel agarosa formaldehid denaturasi, berfungsi untuk menyediakan

sistem elektroforesis yang digunakan untuk fraksi RNA pada ukuran

standar. (Davis dkk. 1994: 151).

Dalam proses elektoforesis terdapat beberapa faktor yang

mempengaruhi laju pergerakan dari molekul DNA, yaitu:

1. Ukuran Molekul DNA

Molekul yang berukuran lebih kecil akan cepat bergerak melewati gel

karena hambatan yang akan dihadapi tidak lebih banyak dibandingkan

molekul berukuran besar.

2. Konsentrasi gel

Semakin tinggi konsentrasi agarosa, semakin kaku gel yang dibuat

sehingga sukar untuk dilewati molekul-molekul DNA. Konsentrasi

agarosa yang lebih tinggi memudahkan pemisahan DNA yang berukuran

kecil, konsentasi agarosa yang lebih rendah memudahkan pemisahan DNA

dengan ukuran yang lebih besar.

3. Bentuk molekul

Molekul yang memiliki bentuk elips atau fibril akan lebih cepat bergerak

dibandingkan dengan yang berbentuk bulat.

4. Densitas muatan yaitu muatan per unit volume molekul.

Molekul dengan densitas muatan tinggi akan bergerak lebih cepat

dibandingkan molekul dengan densitas muatan yang rendah.

5. Pori-pori gel

Semakin kecil pori-pori gel yang digunakan, semakin lambat pergerakan

molekul DNA.

8

6. Voltase

Semakin tinggi tegangan listrik yang diberikan, semakin cepat pergerakan

molekul DNA.

7. Larutan buffer elektroforesis

Buffer dengan kadar ion tinggi akan menaikkan konduktansi listrik

sehingga mempercepat migrasi DNA. (Bowen 2000: 3-4).

Marker adalah segmen DNA yang spesifik dan telah diketahui

ukurannya. Marker berfungsi sebagai acuan untuk mengetahui ukuran DNA

hasil ampifikasi. Marker DNA yang terdapat di dalam ruang elektroforesis

berfungsi sebagai penanda posisi pasangan basa dari molekul DNA yang

bermigrasi. Marker-marker DNA tersebut merupakan marker yang telah

dibuat oleh pabrik sehingga tanda pasangan basanya jelas. Salah satu contoh

marker DNA adalah lambda Hind III. Marker tersebut memiliki delapan

fragmen DNA dengan kisaran 125 pb hingga 23.130 pb. Penggunaan DNA

marker tersebut dikarenakan molekul DNA yang akan diamati memiliki

fragmen DNA dengan ukuran 110--20.000 pb. (Birren & Lai 1993: 82; Martin

1996: 77).

Elektroforesis gel memiliki beberapa komponen yang terdiri dari:

1. Comb: digunakan untuk membentuk well pada gel agarosa.

2. Tray: digunakan untuk sebagai cetakan gel agarosa.

3. Chamber: digunakan sebagai wadah gel agarosa.

4. Sumber listrik: digunakan untuk memberi arus saat proses elektroforesis.

Dalam elektroforesis juga digunakan bahan-bahan sepert Etidium

Bromida yang bersifat karsinogenik dan Brom Fenol Blue. Hal tersebut

karena Etidium Bromida dapat meningkatkan daya fluoresensi dari DNA

sehingga dapat terlihat jelas, sedangkan Brom Fenol Blue berfungsi sebagai

pewarna untuk memantau kecepatan molekul DNA pada gel (Birren & Lai

1993: 79--81).

Manfaat elektroforesis gel antara lain untuk mengetahui ukuran

fragmen DNA dari produk PCR, memisahkan produk DNA dari hasil digesti

yang berbeda ukuran, lalu dapat disequencing, dan juga untuk pemurnian atau

9

purifikasi DNA. Elektroforesis dapat diaplikasikan untuk berbagai macam

kegiatan, antara lain membandingkan gen homolog dari spesies yang berbeda,

mengetahui susunan sekuens berbagai genom, DNA finger printing,

mengetahui ada atau tidaknya gen-gen penyebab kelainan genetik atau

penyakit tertentu, mendeteksi lokasi dan jumlah mRNA dalam sel atau jaringan

tertentu, mengetahui aktivitas gen selama perkembangan berbagai tipe sel

organisme atau aktivitas gen sebelum dan sesudah diberi perlakuan tertentu,

mempelajari evolusi di tingkat molekular, mengetahui variasi genetik dalam

populasi natural di alam, menentukan atau mengidentifikasi berat molekul

fragmen DNA, RNA, protein dan aktivitas enzimatik, menganalisa fragmen

DNA yang diamplifikasi melalui PCR, mengidentifikasi persamaan dan

perbedaan genetik antar individu, dan menentukan jumlah fragmen DNA yang

diklon dalam rekombinan plasmid DNA (Russell 1994: 299--310 & 500--501;

Fairbanks & Andersen 1999: 278).

Tahun 1955 Smithies mendemonstrasikan bahwa gel yang terbuat dari

larutan kanji dapat digunakan untuk memisahkan protein-protein serum

manusia. Caranya yaitu dengan menuangkan larutan kanji panas ke dalam

cetakan plastik, setelah dibiarkan mendingin kanji tersebut akan membentuk

gel yang padat namun rapuh. Gel kanji berperan sebagai fasa diam (stationary

phase) menggantikan kertas saring Whatman pada teknik terdahulu.

              

Gambar Elektroforesis Gel Kanji             Gambar Elektroforesis Gel

Teknik elektroforesis gel makin berkembang dan disempurnakan,

hingga 12 tahun kemudian ditemukan gel poliakrilamida (PAGE =

10

Polyacrilamide Gel Electrophoresis) yang terbentuk melalui proses

polimerisasi akrilamida dan bis-akrilamida. PAGE ini sanggup memisahkan

campuran DNA/RNA atau protein dengan ukuran lebih besar.

Gambar Prosedur Kerja Elektroforesis Gel

Gel yang digunakan biasanya merupakan polimer bertautan silang

(crosslinked) yang porositasnya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Untuk

memisahkan protein atau asam nukleat berukuran kecil (DNA, RNA, atau

oligonukleotida), gel yang digunakan biasanya merupakan gel poliakrilamida,

dibuat dengan konsentrasi berbeda-beda antara akrilamida dan zat yang

memungkinkan pertautan silang (cross-linker), menghasilkan jaringan

poliakrilamida dengan ukuran rongga berbeda-beda. Untuk memisahkan asam

nukleat yang lebih besar (lebih besar dari beberapa ratus basa), gel yang

digunakan adalah agarosa (dari ekstrak rumput laut) yang sudah dimurnikan.

11

Dalam proses elektroforesis, sampel molekul ditempatkan ke dalam

sumur (well) pada gel yang ditempatkan di dalam larutan penyangga, dan

listrik dialirkan kepadanya. Molekul-molekul sampel tersebut akan bergerak di

dalam matriks gel ke arah salah satu kutub listrik sesuai dengan muatannya.

Dalam hal asam nukleat, arah pergerakan adalah menuju elektroda positif,

disebabkan oleh muatan negatif alami pada rangka gula-fosfat yang

dimilikinya. Untuk menjaga agar laju perpindahan asam nukleat benar-benar

hanya berdasarkan ukuran (yaitu panjangnya), zat seperti natrium hidroksida

atau formamida digunakan untuk menjaga agar asam nukleat berbentuk lurus.

Sementara itu, protein didenaturasi dengan deterjen (misalnya natrium dodesil

sulfat, SDS) untuk membuat protein tersebut berbentuk lurus dan bermuatan

negatif. Setelah proses elektroforesis selesai, dilakukan proses pewarnaan

(staining) agar molekul sampel yang telah terpisah dapat dilihat. Etidium

bromida, perak, atau pewarna "biru Coomassie" (Coomassie blue) dapat

digunakan untuk keperluan ini. Jika molekul sampel berpendar dalam sinar

ultraviolet (misalnya setelah "diwarnai" dengan etidium bromida), gel difoto di

bawah sinar ultraviolet. Jika molekul sampel mengandung atom radioaktif,

autoradiogram gel tersebut dibuat.

2.4.3 Elektroforesis Kapiler

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

12

memiliki efisiensi dan selektivitas yang baik namun boros listrik karena

menggunakan tegangan tinggi dan alatnya juga mahal.

Skema elektroforesis kapiler

Karakteristik elektroforesis kapiler yaitu :

1. Menggunakan pipa kapiler pada pemisahan elektroforesis.

2. Memanfaatkan medan listrik berkekuatan tinggi, lebih dari 5 V/cm.

3. Menggunakan detektor berteknologi modern, sebagaimana yang ada pada

kromatogram.

4. Efisiensinya kadangkala sama dengan kromatografi gas kapiler, namun

juga bisa lebih besar.

5. Membutuhkan waktu beberapa menit untuk mengamati sampel.

6. Mudah diotomatiskan untuk menganalisis dalam segi kuantitatif, dan

mudah digunakan.

7. Terbatas dalam mengkomsumsi (melibatkan) sejumlah reagent.

8. Metode ini lebih aplikatif untuk menyeleksi dalam ukuran luas,

dibandingkan dengan teknik separasi lainnya.

Salah satu keuntungan utama dari CE adalah dibutuhkan peralatan yang

sederhana. CE terdiri dari satu daya tegangan tinggi, penyangga reservoir,

sebuah kapiler, dan sebuah detektor. Pengaturandasar dapat diuraikan dengn

peningkatan fitur seperti sampel, peralatan injeksi ganda, mengontrol suhu

kapiler, pengaturan penyediaan daya, detektr ganda, dan kumpulan fraksi.

13

Berbagai model elektroforesis kapiler dapat dilakukan menggunakan

instrumen CE. Dasar dari perbedaan model pemisahan dapat dikarenakan

bahwa elektroforesis kapiler telah dikembangkan dari suatu kombinasi

elektroforesis dan teknik kromatografi. Istilah umumnya ini dapat dianggap

sebagai pemisahan elektroforesis dari sejumlah senyawa di dalam tabung

sempit. Walaupun sebagian besar aplikasi telah dilakukan menggunakan cairan

sebagai media pemisah, teknik elektroforesis kapiler dimana kapiler berisi

elektroforesis gel, lapisan kromatografi.

Contoh Aplikasi Elektroforesis

1. Pemisahan ion Li+ dan Na+

Kedua kation ini, Li+ dan Na+ sama-sama memiliki muatan +1, namun memiliki

ukuran berbeda. Ion Li+ memiliki ukuran yang lebih kecil dari Na+. Ion Li+ akan

lebih tersolvasi dengan air sehingga akan mengikat banyak molekul air. Akibatnya

mobilitas Li+ akan menjadi kecil dan ion Na+ akan lebih dahulu keluar dari

kapiler.

2. Pemisahan NO2- dan NO3- menggunakan EOF (Electro Osmotic Flow)

HNO3 merupakan asam kuat, dalam air akan terurai sempurna menjadi H+

dan NO3-, sedangkan HNO2 merupakan asam lemah, dalam air akan terdisosiasi

sebagian. Pada pH 7, HNO2 akan terdisosiasi sebagian, menyisakan spesi

HNO2. Hal ini tidak baik untuk pemisahan karena tidak semua HNO2 berada

dalam spesi NO2-. Untuk melakukan pemisahan dengan baik, kita harus

menggunakan pH yang tinggi sehingga kedua spesi tersebut dapat berada

dalam bentuk anionnya. Namun ketika pH sudah diatur tinggi, hanya akan

terbentuk satu puncak pada elektroforegram. Hal ini disebabkan karena kedua

spesi akan menuju pada kutub yang sama. Pemisahan dapat tetap dilakukan

dengan baik asalkan muatan detektor diatur menjadi positif dan muatan

injektor diatur menjadi negatif.

14

Sistem yang berdasarkan pada skema (a) hanya akan menghasilkan satu

puncak, artinya pemisahan tidak berlangsung dengan baik. Pada skema (b)

akan muncul dua puncak, artinya pemisahan NO3- dan NO2- terjadi dengan

baik. Hal ini disebabkan karena nilai mobilitas elektroforetik (μep) NO3- lebih

kecil dibanding μep NO2-, akibatnya mobilitas total (μt) NO2- menjadi lebih

besar dari μt NO3-. Hal ini akan berakibat NO2- akan keluar terlebih dahulu

dibanding NO3-.

3. Untuk meneliti DNA dalam berbagai bidang, misalnya :

a. Di bidang kepolisian teknik ini digunakan nuntuk pemeriksaan DNA,

setiap orang memiliki karakteristik khusus, misalnya sidik jari. Sehingga

membantu polisi dalam mengungkap sebuah kasus.

b. Dalam kegiatan biologi molekuler, elektroforesis merupakan salah satu

cara untuk memvisualisasikan keberadaan DNA, plasmid, dan produk

PCR.

c. Memudahkan identifikasi protein yang terdapat pada sebuah DNA.

15

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Dari pembahasan materi yang telah dijabarkan, dapat ditarik beberapa

kesimpulan, antara lain sebagai berikut:

1. Elektroforesis merupakan teknik pemisahan komponen/molekul

bermuatan berdasarkan perbedaan tingkat migrasinya dalam sebuah medan

listrik.

2. Secara prinsip, teknik ini mirip dengan kromatografi, yaitu memisahkan

campuran bahan-bahan berdasarkan perbedaan sifatnya.

3. Jenis-jenis elektroforesis yaitu elektroforesis kertas, elektroforesis gel dan

elektroforesis kapiler.

4. Elektroforesis dapat digunakan untuk meneliti DNA dalam berbagai

bidang.

16

DAFTAR PUSTAKA

Aditama, Redi. 2011. Elektroforesis. (online)

(http://majalahkimia.blogspot.com/2011/12/elektroforesis.html.

diakses 14 April 2014).

Anonim. 2013. Elektroforesis. (online)

(http://id.wikipedia.org/wiki/Elektroforesis. diakses 14 April 2014).

Khopkar, S.M. 2010. Konsep Dasar Kimia Analitik.Jakarta:UI Press.

Klug, W. S. and M. R. Cummings. 1994. Concepts of genetics. 4th ed.   Prentice

Hall, Englewood cliffs: xvi + 779 hlm.

17