Kľúčový rozdiel - kapilárna elektroforéza vs gélová elektroforéza
Elektroforéza je technika, ktorá sa používa na separáciu 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, dodávaného napätia, doby chodu a pomeru povrchu k objemu. Existujú rôzne typy elektroforéznych techník založené na type použitej biomolekuly. Prvým vynájdeným typom elektroforézy bola papierová elektroforéza, pri ktorej sa ako médium na separáciu biomolekúl použil nitrocelulózový papier. Princíp gélovej elektroforézy, pri ktorej sa na separáciu biomolekúl používali gély s rôznymi veľkosťami pórov, bol vynájdený neskôr. Technika gélovej elektroforézy sa ďalej upravovala, aby sa zlepšila presnosť techniky, a jednou takouto úpravou je kapilárna elektroforéza. Kľúčovým rozdielom medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou je to, že gélová elektroforéza sa uskutočňuje vo vertikálnej alebo horizontálnej rovine pomocou polymérneho gélu so štandardnou veľkosťou pórov, zatiaľ čo kapilárna elektroforéza sa vykonáva v kapilárnej trubici s polymérnou kvapalinou alebo gélom.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to gélová elektroforéza
3. Čo je to kapilárna elektroforéza
4. Podobnosti medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou
5. Porovnanie vedľa seba - kapilárna elektroforéza vs gélová elektroforéza v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je to gélová elektroforéza?
Gélová elektroforéza je technika používaná na separáciu hlavne nukleových kyselín, proteínov alebo aminokyselín na základe jej náboja, veľkosti a tvaru. Pri tejto technike sa ako separačné médium používa fyzikálny gél, čo je polymérna látka. Najčastejšie používané gély sú agaróza (na separáciu nukleových kyselín) a polyakrylamid (na separáciu proteínov). Gélové elektroforetické zariadenie obsahuje gélovú odlievaciu misku na prípravu gélu, odlievacie hrebene na prípravu jamiek, vyrovnávaciu nádrž, elektródy - kladné (anóda) a záporné (katóda) a jednotku napájacieho napätia. Molekuly ako DNA alebo RNA, ktoré sú negatívne nabité, sa pohybujú z katódy na anódu a molekuly, ktoré sú kladne nabité, sa pohybujú naopak. Príprava gélu sa robí podľa požiadavky. Ak je potrebné vysoké rozlíšenie alebo oddelenie molekúl,mal by sa pripraviť vysoko koncentrovaný gél s menšou veľkosťou pórov. Molekuly oddelené na gélovej matrici sa pozorujú po farbení. Oddelené molekuly sa na gélovej matrici javia ako pásy.
Obrázok 01: Gélová elektroforéza
Gélová elektroforéza sa používa v molekulárnej diagnostike, ako je DNA odtlačok prsta, na stanovenie prítomnosti konkrétneho fragmentu DNA / RNA alebo proteínu. Gélová elektroforéza tiež určuje čistotu extrahovanej vzorky biomolekúl. Gélová elektroforéza sa uskutočňuje ako predbežný krok pre hybridizáciu a ako potvrdzujúca analýza po sekvenovaní.
Čo je to kapilárna elektroforéza?
Kapilárna elektroforéza je modifikácia gélovej elektroforézy, ktorá využíva rovnaký princíp separácie na základe náboja, veľkosti molekuly, ale uskutočňuje sa v kapilárnej trubici buď s gélovou látkou, alebo s kvapalným polymérom. Kapiláry sú pripravené z taveného oxidu kremičitého a každá kapilárna trubica má vnútorný priemer 50 - 100 μm a je dlhá 25 - 100 cm. Vzorky sa vstrekujú do kapiláry obsahujúcej polymérny materiál a oddeľujú sa oveľa rýchlejšie ako bežná gélová elektroforéza. Kapilárny systém je dobre chránený vo vnútri izolačného plášťa, ktorý chráni vzorku pred akoukoľvek kontamináciou. Kapiláry môžu byť plnené kvapalnými polymérmi, ako je hydroxyetylcelulóza, alebo gélmi s vysokým rozlíšením, ako je polyakrylamid. Kapilárna elektroforéza poskytuje väčšie rozlíšenie; teda separácia je presnejšia. Kapilárna elektroforéza využíva automatizovaný detekčný systém prostredníctvom spektrofotometrickej analýzy. Je to spôsobené vyšším pomerom povrchovej plochy k objemu.
Obrázok 02: Kapilárna elektroforéza
Kapilárna elektroforéza sa používa v situáciách, ako napríklad na forenznej technike, kde sa vyžaduje vyššia presnosť, a ktorá sa bežne nepoužíva, pretože je to nákladná technika.
Aké sú podobnosti medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou?
- Separácia molekúl v obidvoch technikách je založená na náboji a veľkosti molekuly.
- Obidve techniky možno použiť na separáciu nukleových kyselín aj proteínov.
- Objem vzorky oboch techník je rovnaký.
- Obidve techniky používajú na uľahčenie separácie tlmivý roztok.
Aký je rozdiel medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Kapilárna elektroforéza vs gélová elektroforéza |
|
| Kapilárna elektroforéza je technika, ktorá oddeľuje biomolekuly na kapilárnej trubici pomocou kvapalného alebo gélového polymérneho média. | Gélová elektroforéza je technika, ktorá separuje biomolekuly vo vertikálnej alebo horizontálnej rovine pomocou polymérneho gélového média. |
| Oddelenie | |
| Pri kapilárnej elektroforéze sa separácia uskutočňuje vo vnútri kapilárnej trubice. | Pri gélovej elektroforéze sa separácia uskutočňuje vo vertikálnej alebo horizontálnej rovine. |
| Médium oddelenia | |
| Kvapalné polyméry, ako je hydroxyetylcelulóza, sa používajú pri kapilárnej elektroforéze. | Gély, buď agaróza alebo polyakrylamid, sa používajú ako médium pri gélovej elektroforéze. |
| Krížová väzba | |
| Vysoké rozlíšenie možno dosiahnuť kapilárnou elektroforézou. | Rozlíšenie je pri gélovej elektroforéze 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 v kapilárnej elektroforéze. | Farbenie a pozorovanie pomocou UV transiluminátora sa uskutočňujú ako detekčné techniky v gélovej elektroforéze. |
Zhrnutie - kapilárna elektroforéza vs gélová elektroforéza
Molekulárna diagnostika hrá vo vedeckom svete významnú úlohu. Identifikácia a čistenie DNA, RNA a proteínov sú kritickými krokmi v diagnostických postupoch. Elektroforéza je technika, ktorá oddeľuje a identifikuje biomolekuly tak v gélovej elektroforéze, ako aj v oveľa pokročilejšej kapilárnej gélovej elektroforéze. Gélová elektroforéza sa uskutočňuje vo vertikálnej alebo horizontálnej rovine pomocou polymérneho gélu so štandardnou veľkosťou pórov, zatiaľ čo kapilárna elektroforéza sa uskutočňuje v kapilárnej trubici s polymérnou kvapalinou alebo gélom. To je rozdiel medzi kapilárnou elektroforézou a gélovou elektroforézou. Po dokončení techniky elektroforézy sa biomolekuly ďalej spracovávajú, aby sa získali informácie na vyššej úrovni hybridizáciou alebo technikami, ako je odtlačok prsta.
Stiahnite si PDF verziu kapilárnej elektroforézy vs gélovej elektroforézy
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citačnej poznámky. Stiahnite si tu PDF verziu. Rozdiel medzi gélovou elektroforézou a kapilárnou elektroforézou.
