Rozdiel medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou

Kľúčový rozdiel - kapilárna elektroforéza verzus gélová elektroforéza
 

Elektroforéza je technika, ktorá sa používa na oddelenie biomolekúl na základe náboja častíc, veľkosti častíc a tvaru častíc. Migrácia molekuly, známa ako elektroforetická mobilita, Závisí od typu použitého polyméru / gélu, jeho veľkosti pórov, poskytnutého napätia, doby chodu a pomeru povrchu k objemu. Existujú rôzne typy elektroforetických techník založených na type použitej biomolekuly. Prvým typom elektroforézy, ktorá bola vynájdená, bola papierová elektroforéza, pri ktorej sa ako médium na separáciu biomolekúl použil nitrocelulózový papier. Princíp gélovej elektroforézy, pri ktorej sa na separáciu biomolekúl použili gély s rôznymi veľkosťami pórov, bol vynájdený neskôr. Technika gélovej elektroforézy bola ďalej modifikovaná, aby sa zlepšila presnosť techniky, a jednou takouto modifikáciou je kapilárna elektroforéza. Kľúčovým rozdielom medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou je to gélová elektroforéza sa vykonáva vo vertikálnej alebo horizontálnej rovine s použitím polymérneho gélu štandardnej veľkosti pórov, zatiaľ čo kapilárna elektroforéza sa vykonáva v kapilárnej rúrke s polymérnou tekutinou alebo gélom.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je gélová elektroforéza
3. Čo je kapilárna elektroforéza
4. Podobnosti medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou
5. Porovnanie vedľa seba - kapilárna elektroforéza verzus gélová elektroforéza v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je gélová elektroforéza?

Gélová elektroforéza je technika používaná na oddelenie hlavne nukleových kyselín, proteínov alebo aminokyselín na základe jej náboja, veľkosti a tvaru. Táto technika používa ako separačné médium fyzikálny gél, ktorý je polymérnou látkou. Najbežnejšie používané gély sú Agaróza (na separáciu nukleových kyselín) a Polyakrylamid (na separáciu proteínov). Gélový elektroforetický prístroj obsahuje odlievaciu podložku na prípravu gélu, odlievacie hrebene na prípravu jamiek, vyrovnávaciu nádrž, elektródy - kladné (anóda) a záporné (katóda) a napájaciu jednotku. Molekuly ako DNA alebo RNA, ktoré sú záporne nabité, sa pohybujú z katódy na anódu a molekuly, ktoré sú pozitívne nabité, sa pohybujú opačne. Príprava gélu sa uskutočňuje podľa požiadavky. Ak sa vyžaduje vysoké rozlíšenie alebo separácia molekúl, mal by sa pripraviť gél s vysokou koncentráciou s menšou veľkosťou pórov. Molekuly separované na gélovej matrici sa pozorujú po farbení. Oddelené molekuly sa javia ako pásy na gélovej matrici.

Obrázok 01: Gélová elektroforéza

Gélová elektroforéza sa používa pri molekulárnej diagnostike, ako je napríklad snímanie DNA, na stanovenie prítomnosti konkrétneho fragmentu DNA / RNA alebo proteínu. Gélová elektroforéza tiež určuje čistotu extrahovanej vzorky biomolekúl. Gélová elektroforéza sa vykonáva ako predbežný krok pre hybridizáciu a hybridizácia a ako potvrdzujúca analýza po sekvenovaní.

Čo je kapilárna elektroforéza?

Kapilárna elektroforéza je modifikácia gélovej elektroforézy, ktorá využíva rovnaký princíp separácie na základe náboja, veľkosti molekuly, ale vykonáva sa v kapilárnej trubici s gélovou látkou alebo kvapalným polymérom. Kapiláry sa pripravujú z taveného oxidu kremičitého a každá kapilárna rúrka má vnútorný priemer 50 - 100 um a je dlhá 25 - 100 cm. Vzorky sa vstreknú do kapilárnej rúrky obsahujúcej polymérny materiál a sú separované oveľa rýchlejšie ako konvenčná gélová elektroforéza. Kapilárny systém je dobre chránený vo vnútri izolačného plášťa, ktorý chráni vzorku pred kontamináciou. Kapiláry sa môžu plniť kvapalnými polymérmi, ako je hydroxyetylcelulóza alebo gély s vysokým rozlíšením, ako je polyakrylamid. Kapilárna elektroforéza poskytuje väčšie rozlíšenie; oddeľovanie je preto presnejšie. Kapilárna elektroforéza využíva automatizovaný detekčný systém pomocou spektrofotometrickej analýzy. Je to kvôli vyššiemu pomeru povrchovej plochy k objemu.

Obrázok 02: Kapilárna elektroforéza

Kapilárna elektroforéza sa používa v situáciách, ako je forenzná analýza, kde sa vyžaduje vyššia presnosť a bežne sa nepoužíva, pretože je to nákladná technika..

Aké sú podobnosti medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou?

• Oddelenie molekúl v oboch technikách je založené na náboji a veľkosti molekuly.
• Obe techniky sa môžu použiť na oddelenie nukleových kyselín a proteínov.
• Objem vzorky oboch techník je rovnaký.
• Obe techniky používajú tlmivý roztok na uľahčenie separácie.

Aký je rozdiel medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou?

Kapilárna elektroforéza vs gélová elektroforéza
Kapilárna elektroforéza je technika, ktorá oddeľuje biomolekuly na kapilárnej rúrke pomocou kvapalného alebo gélového polymérneho média..	Gélová elektroforéza je technika, ktorá oddeľuje biomolekuly vo zvislej alebo vodorovnej rovine pomocou polymérneho gélového média.
odlúčenie
Pri kapilárnej elektroforéze sa separácia uskutočňuje vo vnútri kapilárnej trubice.	Pri gélovej elektroforéze sa separácia uskutočňuje vo vertikálnej alebo horizontálnej rovine.
Médium separácie
Kvapalné polyméry, ako je hydroxyetylcelulóza, sa používajú pri kapilárnej elektroforéze.	Gély, buď agaróza alebo polyakrylamid, sa používajú ako médium v ​​gélovej elektroforéze.
Krížové prepojenie
Vysoké rozlíšenie je možné dosiahnuť kapilárnou elektroforézou.	V gélovej elektroforéze je rozlíšenie nízke.
Pomer povrchovej plochy k objemu
Pomer povrchu k objemu je pri kapilárnej elektroforéze vysoký.	Pomer povrchu k objemu je pri gélovej elektroforéze nízky.
Detekčná technika
Detekcia sa vykonáva pomocou spektrofotometrických automatických detektorov pri kapilárnej elektroforéze.	Farbenie a pozorovanie cez UV transiluminátor sa robia ako detekčné techniky v gélovej elektroforéze.

Zhrnutie - kapilárna elektroforéza vs gélová elektroforéza

Molekulárna diagnostika hrá hlavnú úlohu vo vedeckom svete. Identifikácia a čistenie DNA, RNA a proteínov sú kritickými krokmi v diagnostických postupoch. Elektroforéza je technika, ktorá oddeľuje a identifikuje biomolekuly v gélovej elektroforéze a v pokročilom kapilárnom elektroforéze. Gélová elektroforéza sa uskutočňuje vo vertikálnej alebo horizontálnej rovine s použitím polymérneho gélu štandardnej veľkosti pórov, zatiaľ čo kapilárna elektroforéza sa vykonáva v kapilárnej rúrke s polymérnou tekutinou alebo gélom. Toto je rozdiel medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou. Po dokončení elektroforetickej techniky sa biomolekuly ďalej spracúvajú, aby sa získali informácie na vyššej úrovni prostredníctvom hybridizácie alebo pomocou techník, ako je odtlačok prsta..

Stiahnite si PDF verziu kapilárnej elektroforézy verzus gélová elektroforéza

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ju na účely offline podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi gélovou elektroforézou a kapilárnou elektroforézou.

Referencie:

1. Durney, Brandon C., a kol. „Kapilárna elektroforéza aplikovaná na DNA: určenie a využitie sekvencie a štruktúry na zlepšenie bioanalýzy (2009 - 2014).“ Analytická a bioanalytická chémia, Springer Berlin Heidelberg, 2015, k dispozícii tu. Prístup k 28. augustu 2017.
2. „Elektroforéza“. University of Leicester, 8. januára 2009, k dispozícii tu. Prístup k 28. augustu 2017.
3. „Gélová elektroforéza.“ Khan Academy, k dispozícii tu. Prístup k 28. augustu 2017.

S láskavým dovolením:

1. „elektroforéza na DNA agarózovom géli“ zo školy prírodných zdrojov Ann Arbor - laboratórium DNA (CC BY 2.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Schéma elektroforézy kapilárneho gélu“ od Chem4066sp13 - vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia