Razlika med kapilarno elektroforezo in gelo elektroforezo

Ključna razlika - kapilarna elektroforeza v primerjavi z gelsko elektroforezo
 

Elektroforeza je tehnika, ki se uporablja za ločevanje biomolekul na osnovi naboja delcev, velikosti delcev in oblike delcev. Migracija molekule, znana kot elektroforetska mobilnost, Odvisno od vrste uporabljenega polimera / gela, njegove velikosti por, zagotovljene napetosti, časa delovanja in razmerja med površino in volumnom. Obstajajo različne vrste tehnik elektroforeze, ki temeljijo na uporabljeni vrsti biomolekule. Prva izumljena elektroforeza je bila elektroforeza s papirjem, kjer je bil nitrocelulozni papir uporabljen kot medij za ločevanje biomolekul. Načelo gelske elektroforeze, pri kateri so bili geli različnih por uporabljeni za ločevanje biomolekul, je bilo izumljeno kasneje. Gel elektroforeza je bila dodatno spremenjena za izboljšanje natančnosti tehnike, ena takšnih modifikacij pa je kapilarna elektroforeza. Ključna razlika med kapilarno elektroforezo in gel elektroforezo je v tem gel elektroforeza se izvede v navpični ali vodoravni ravnini z uporabo polimernega gela standardne velikosti por, medtem ko se kapilarna elektroforeza izvaja v kapilarni cevi s polimerno tekočino ali gelom.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je elektroforeza z geli
3. Kaj je kapilarna elektroforeza
4. Podobnosti med kapilarno elektroforezo in gelo elektroforezo
5. Primerjava ob strani - kapilarna elektroforeza v primerjavi z gelsko elektroforezo v tabeli
6. Povzetek

Kaj je gel elektroforeza?

Gel elektroforeza je tehnika, ki se uporablja za ločevanje predvsem nukleinskih kislin, beljakovin ali aminokislin glede na njen naboj, velikost in obliko. Ta tehnika uporablja fizični gel, ki je polimerna snov, kot ločevalni medij. Najpogosteje uporabljeni geli sta Agaroza (za ločevanje nukleinskih kislin) in Poliakrilamid (za ločevanje beljakovin). Gelenski elektroforetski aparat vsebuje pladenj za vlivanje gela za pripravo gela, livarski glavnik za pripravo vdolbinic, varovalni rezervoar, elektrode - pozitivne (anoda) in negativne (katoda) in enoto za napajanje. Molekule, kot sta DNK ali RNK, ki se negativno nabijejo, se gibljejo od katode do anode, molekule, ki so pozitivno nabiti, pa se gibljejo obratno. Priprava gela poteka v skladu z zahtevo. Če je potrebna visoka ločljivost ali ločitev molekul, je treba pripraviti gel z visoko koncentracijo z manjšo velikostjo por. Molekule, ločene na gelni matrici, opazimo po tehniki obarvanja. Ločene molekule se pojavljajo kot pasovi na gelski matrici.

Slika 01: Gel elektroforeza

Gel elektroforeza se uporablja v molekularni diagnostiki, kot je odvzemanje prsta na DNK, da se določi prisotnost določenega fragmenta DNA / RNA ali proteina. Gel elektroforeza določa tudi čistost ekstrahiranega vzorca biomolekul. Gel elektroforeza se izvaja kot predhodni korak za in hibridizacijo in kot potrditvena analiza po sekvenciranju.

Kaj je kapilarna elektroforeza?

Kapilarna elektroforeza je modifikacija gel elektroforeze, ki uporablja isto načelo ločevanja na osnovi naboja, velikosti molekule, vendar se izvaja v kapilarni epruveti z gelirano snovjo ali s tekočim polimerom. Kapilare so pripravljene iz zlitine silicijevega dioksida, vsaka kapilarna cev ima notranji premer 50-100 μm in je dolga 25-100 cm. Vzorci se injicirajo v kapilarno cev, ki vsebuje polimerni material, in jih ločimo veliko hitreje kot običajna gel elektroforeza. Kapilarni sistem je dobro zaščiten v ohišju izolatorja, ki ščiti vzorec pred kakršno koli kontaminacijo. Kapilare lahko napolnimo s tekočimi polimeri, kot je hidroksietil celuloza ali geli z visoko ločljivostjo, kot je poliakrilamid. Kapilarna elektroforeza zagotavlja večjo ločljivost; zato je ločitev natančnejša. Kapilarna elektroforeza uporablja avtomatiziran sistem detektorjev s pomočjo spektrofotometrične analize. To je posledica večjega razmerja med površino in prostornino.

Slika 02: Kapilarna elektroforeza

Kapilarna elektroforeza se uporablja v primerih, kot so forenziki, kjer je potrebna večja natančnost in se ne uporablja pogosto, ker je draga tehnika.

Kakšne so podobnosti med kapilarno elektroforezo in gel elektroforezo?

• Ločevanje molekul v obeh tehnikah temelji na naboju in velikosti molekule.
• Obe tehniki se lahko uporabljata za ločevanje tako nukleinskih kislin kot proteinov.
• Prostornina vzorca obeh tehnik je enaka.
• Obe tehniki uporabljata pufer za lažje ločevanje.

Kakšna je razlika med kapilarno elektroforezo in gelo elektroforezo?

Kapilarna elektroforeza proti Gel Electrophoresis
Kapilarna elektroforeza je tehnika, ki loči biomolekule na kapilarni cevi s pomočjo tekočega ali gelnega polimernega medija.	Gel elektroforeza je tehnika, ki ločuje biomolekule na navpični ali vodoravni ravnini z uporabo polimernega gela.
Ločitev
Pri kapilarni elektroforezi ločitev poteka znotraj kapilarne cevi.	Pri gelski elektroforezi ločitev poteka na navpični ali vodoravni ravnini.
Sredina ločitve
Tekoči polimeri, kot je hidroksietilceluloza, se uporabljajo v kapilarni elektroforezi.	Geli, bodisi agaroza ali poliakrilamid, se uporabljajo kot medij v elektroforezi z geli.
Križna povezava
Visoko ločljivost lahko dobimo s kapilarno elektroforezo.	Ločljivost gela je elektroforeza majhna.
Razmerje med površino in prostornino
Razmerje med površino in volumnom je pri kapilarni elektroforezi veliko.	Razmerje med površino in volumnom je pri elektroforezi z geli majhno.
Tehnika zaznavanja
Zaznavanje poteka s spektrofotometričnimi avtomatiziranimi detektorji v kapilarni elektroforezi.	Obarvanje in opazovanje z UV transilluminatorjem se izvajata kot tehnike zaznavanja v gel elektroforezi.

Povzetek - Kapilarna elektroforeza proti Gel Electrophoresis

Molekularna diagnostika igra pomembno vlogo v znanstvenem svetu. Identifikacija in čiščenje DNK, RNK in beljakovin sta ključni korak v diagnostičnih postopkih. Elektroforeza je tehnika, ki loči in identificira biomolekule tako v gel elektroforezi kot v veliko napredni kapilarni gel elektroforezi. Gelna elektroforeza se izvaja v navpični ali vodoravni ravnini z uporabo polimernega gela standardne velikosti por, medtem ko se kapilarna elektroforeza izvaja v kapilarni cevi s polimerno tekočino ali gelom. To je razlika med kapilarno elektroforezo in gel elektroforezo. Po zaključku tehnike elektroforeze se biomolekule nadalje obdelujejo, da se pridobijo informacije višje ravni s pomočjo hibridizacije ali s pomočjo tehnik, kot je prstni odtis.

Prenesite PDF različico kapilarne elektroforeze v primerjavi z gelsko elektroforezo

Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabljate za namene brez povezave, kot je navedeno v navodilu. Prosimo, prenesite PDF različico tukaj Razlika med gelo elektroforezo in kapilarno elektroforezo.

Reference:

1. Durney, Brandon C. in sod. "Kapilarna elektroforeza, ki se uporablja za DNK: določanje in izkoriščanje zaporedja in strukture za pospeševanje bioanalize (2009-2014)." Analitična in bioanalitična kemija, Springer Berlin Heidelberg, 2015, dostopno tukaj. Dostopno 28. avgusta 2017.
2. "Elektroforeza." Univerza v Leicesteru, 8. januar 2009, dostopno tukaj. Dostopno 28. avgusta 2017.
3. "Elektroforeza z geli." Akademija Khan, na voljo tukaj. Dostopno 28. avgusta 2017.

Vljudnost slik:

1. "Elektroforeza z gel agarozo DNA" v šoli naravnih virov iz Ann Arbor - laboratorij za DNK (CC BY 2.0) prek Commons Wikimedia
2. Shema "Instrument za elektroforezo s kapilarnimi geli" Chem4066sp13 - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia