Lompat ke isi

Tautan silang

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
Berkas:Vulcanization of POLYIsoprene V.2.png
Vulcanization of POLYIsoprene V.2

Dalam kimia dan biologi, tautan silang adalah ikatan atau rangkaian ikatan pendek yang menautkan satu rantai polimer dengan rantai polimer lainnya. Tautan ini dapat berupa ikatan kovalen atau ikatan ionik, dan polimer tersebut dapat berupa polimer sintetis atau polimer alami (seperti protein).

Dalam kimia polimer, "tautan silang" biasanya mengacu pada penggunaan tautan silang untuk mendorong perubahan sifat fisik polimer.

Ketika "penautan silang" digunakan dalam bidang biologi, hal itu merujuk pada penggunaan probe untuk menghubungkan protein bersama-sama untuk memeriksa interaksi protein-protein, serta metodologi pengikatan silang kreatif lainnya.

Meskipun istilah tersebut digunakan untuk merujuk pada "penautan rantai polimer" untuk kedua ilmu tersebut, tingkat penautan silang dan spesifisitas agen penautan silang sangat bervariasi.

Polimer sintetik

Penautan silang umumnya melibatkan ikatan kovalen yang menggabungkan dua rantai polimer. Istilah pengerasan mengacu pada penautan silang resin termoset, seperti poliester tak jenuh dan resin epoksi, dan istilah vulkanisasi secara khas digunakan untuk karet.[1] Ketika rantai polimer ditaut silang, material menjadi lebih kaku. Sifat mekanik polimer sangat bergantung pada kepadatan tautan silang. Kepadatan tautan silang yang rendah meningkatkan kekentalan lelehan polimer. Kepadatan tautan silang menengah mengubah polimer yang kenyal menjadi material yang memiliki sifat elastis dan berpotensi memiliki kekuatan tinggi. Kepadatan tautan silang yang sangat tinggi dapat menyebabkan material menjadi sangat kaku atau seperti kaca, seperti material fenol-formaldehida.[2]

Kelas polimer yang dikenal sebagai elastomer termoplastik mengandalkan tautan silang fisik dalam mikrostrukturnya untuk mencapai stabilitas, dan banyak digunakan dalam penggunaan non-ban seperti trek mobil salju dan kateter untuk penggunaan medis. Mereka menawarkan berbagai macam sifat yang jauh lebih luas daripada elastomer tertaut silang konvensional karena domain yang bertindak sebagai tautan silang bersifat reversibel, sehingga dapat dibentuk kembali dengan panas. Domain penstabil dapat berupa non-kristalin (seperti pada kopolimer blok stirena-butadiena) atau kristalin seperti pada kopoliester termoplastik.

Enamel alkid, jenis cat berbasis minyak komersial yang dominan, mengeras melalui penautan silang oksidatif setelah terpapar udara.[3]

Tautan silang fisik

Berbeda dengan penautan silang kimia, penautan silang fisik terbentuk melalui interaksi yang lebih lemah. Misalnya, natrium alginat membentuk gel setelah terpapar ion kalsium, yang membentuk ikatan ionik yang menjembatani rantai alginat.[4] Polivinil alkohol membentuk gel setelah penambahan boraks melalui ikatan hidrogen antara asam borat dan gugus alkohol polimer.[5][6]

Mengukur derajat tautan silang

Tautan silang sering diukur dengan uji pembengkakan. Sampel yang telah mengalami tautan silang ditempatkan ke dalam pelarut yang baik pada suhu tertentu, dan perubahan massa atau perubahan volume diukur. Makin tinggi tautan silang, makin sedikit pembengkakan yang dapat dicapai. Berdasarkan derajat pembengkakan, Parameter Interaksi Flory (yang menghubungkan interaksi pelarut dengan sampel), dan densitas pelarut, derajat tautan silang teoretis dapat dihitung menurut Teori Jaringan Flory.[7]

Dua standar ASTM umumnya digunakan untuk menggambarkan derajat tautan silang pada termoplastik. Dalam ASTM D2765, sampel ditimbang, kemudian ditempatkan dalam pelarut selama 24 jam, ditimbang lagi saat membengkak, kemudian dikeringkan dan ditimbang untuk terakhir kalinya.[8] Derajat pembengkakan dan bagian yang larut dapat dihitung. Dalam standar ASTM lainnya, F2214, sampel ditempatkan dalam instrumen yang mengukur perubahan ketinggian sampel, sehingga memungkinkan pengguna untuk mengukur perubahan volume.[9] Kepadatan tautan silang kemudian dapat dihitung.

Dalam biologi

Dalam DNA

Tautan silang DNA intrastrand memiliki efek yang kuat pada organisme karena lesi ini mengganggu transkripsi dan replikasi. Efek ini dapat dimanfaatkan dengan baik (yakni untuk mengatasi kanker) atau dapat mematikan bagi organisme inang. Obat sisplatin berfungsi dengan membentuk tautan silang intrastrand dalam DNA.[10] Agen penaut silang lainnya termasuk gas mustard, mitomisin, dan psoralen.[11]

Protein

Dalam protein, tautan silang penting dalam menghasilkan struktur yang stabil secara mekanis seperti rambut dan wol, kulit, dan tulang rawan. Ikatan disulfida adalah tautan silang yang umum.[12]

Kolagen yang terganggu di kornea, suatu kondisi yang dikenal sebagai keratokonus, dapat diobati dengan penautan silang klinis.[13] Dalam konteks biologis, penautan silang dapat berperan dalam aterosklerosis melalui produk akhir glikasi lanjut (AGEs), yang telah diduga menginduksi penautan silang kolagen, yang dapat menyebabkan pengerasan pembuluh darah.[14]

Penelitian

Protein juga dapat ditautkan silang secara artifisial menggunakan penaut silang molekul kecil. Pendekatan ini telah digunakan untuk menjelaskan interaksi protein-protein.[15][16][17]

Metode penautan silang in vitro adalah PICUP (penautan silang protein yang tidak dimodifikasi yang diinduksi foto).[18] Reagen tipikal adalah amonium persulfat (APS), akseptor elektron, fotosensitizer kation tris-bipiridilrutenium (II) ().[19] Dalam penautan silang kompleks protein in vivo, sel ditumbuhkan dengan analog diazirin fotoreaktif terhadap leusina dan metionina, yang dimasukkan ke dalam protein. Setelah terpapar sinar ultraviolet, diazirin diaktifkan dan berikatan dengan protein yang berinteraksi yang berada dalam beberapa Bahasa Indonesia Ångström dari analog asam amino fotoreaktif (penautan silang UV).[20]

Lihat juga

Pranala luar

Referensi

  1. ↑ Hans Zweifel. Plastics additives handbook. Hanser. 2009. hlm. 746. ISBN 978-3-446-40801-2.
  2. ↑ Alan N. Gent. Engineering with Rubber: How to Design Rubber Components. Hanser. 1 April 2018. ISBN 978-1-56990-299-8.
  3. ↑ T.W. Abraham. Lipid-Based Polymer Building Blocks and Polymers. Polymer Science: A Comprehensive Reference. Elsevier. 2012. hlm. 15–58. doi:10.1016/b978-0-444-53349-4.00253-3. ISBN 978-0-08-087862-1.
  4. ↑ Hadas Hecht. Structural Characterization of Sodium Alginate and Calcium Alginate. Biomacromolecules. 2016. Vol. 17 (6). hlm. 2160–2167. doi:10.1021/acs.biomac.6b00378.
  5. ↑ Experiments: PVA polymer slime. Education: Inspiring your teaching and learning. Royal Society of Chemistry. 2016.
  6. ↑ E.Z Casassa. The gelation of polyvinyl alcohol with borax: A novel class participation experiment involving the preparation and properties of a "slime". Journal of Chemical Education. 1986. Vol. 63 (1). hlm. 57. doi:10.1021/ed063p57.
  7. ↑ Flory, P.J., "Principles of Polymer Chemistry" (1953)
  8. ↑ ASTM D2765 - 16 Standard Test Methods for Determination of Gel Content and Swell Ratio of Crosslinked Ethylene Plastics. www.astm.org.
  9. ↑ ASTM F2214 - 16 Standard Test Method for In Situ Determination of Network Parameters of Crosslinked Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE). www.astm.org.
  10. ↑ Zahid H. Siddik. Cisplatin: Mode of cytotoxic action and molecular basis of resistance. Oncogene. 2003. Vol. 22 (47). hlm. 7265–7279. doi:10.1038/sj.onc.1206933.
  11. ↑ David M. Noll. Formation and Repair of Interstrand Cross-Links in DNA. Chemical Reviews. 2006. Vol. 106 (2). hlm. 277–301. doi:10.1021/cr040478b.
  12. ↑ John R. Christoe. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 2005. doi:10.1002/0471238961.2315151214012107.a01.pub2. ISBN 978-0-471-48494-3.
  13. ↑ Wollensak G, Spoerl E, Seiler T. Riboflavin/ultraviolet-a-induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus. Am J Ophthalmol. 2003 May;135(5):620-7.
  14. ↑ Anand Prasad. Advanced glycation end products and diabetic cardiovascular disease. Cardiology in Review. 2012-08-01. Vol. 20 (4). hlm. 177–183. doi:10.1097/CRD.0b013e318244e57c.
  15. ↑ Pierce Protein Biology - Thermo Fisher Scientific. www.piercenet.com.
  16. ↑ Kou Qin. Inactive-state preassembly of Gq-coupled receptors and Gq heterotrimers. Nature Chemical Biology. August 2011. Vol. 7 (11). hlm. 740–747. doi:10.1038/nchembio.642.
  17. ↑ Réka Mizsei. A general chemical crosslinking strategy for structural analyses of weakly interacting proteins applied to preTCR-pMHC complexes. Journal of Biological Chemistry. January 2021. Vol. 296. doi:10.1016/j.jbc.2021.100255.
  18. ↑ David A. Fancy. Chemistry for the analysis of protein–protein interactions: Rapid and efficient cross-linking triggered by long wavelength light. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1999-05-25. Vol. 96 (11). hlm. 6020–6024. doi:10.1073/pnas.96.11.6020.
  19. ↑ David A. Fancy. Chemistry for the analysis of protein–protein interactions: Rapid and efficient cross-linking triggered by long wavelength light. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1999-05-25. Vol. 96 (11). hlm. 6020–6024. doi:10.1073/pnas.96.11.6020.
  20. ↑ Monika Suchanek. Photo-leucine and photo-methionine allow identification of protein–protein interactions in living cells. Nature Methods. April 2005. Vol. 2 (4). hlm. 261–268. doi:10.1038/nmeth752.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29586353 (2026-08-16T03:26:27Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Tautan_silang&oldid=25715"