Klíčový rozdíl - kapilární elektroforéza vs. gelová elektroforéza
Elektroforéza je technika, která se používá k oddělení biomolekul na základě náboje částic, velikosti částic a tvaru částic. Migrace molekuly, známá jako elektroforetická mobilita, závisí na typu použitého polymeru / gelu, jeho velikosti pórů, dodávaném napětí, době běhu a poměru povrchu k objemu. Existují různé typy technik elektroforézy založené na typu použité biomolekuly. Prvním vynalezeným typem elektroforézy byla papírová elektroforéza, kde byl jako médium pro separaci biomolekul použit nitrocelulózový papír. Princip gelové elektroforézy, kde se k oddělení biomolekul používaly různé gely o velikosti pórů, byl vynalezen později. Technika gelové elektroforézy byla dále upravena, aby se zlepšila přesnost této techniky, a jednou takovou modifikací je kapilární elektroforéza. Klíčovým rozdílem mezi kapilární elektroforézou a gelovou elektroforézou je to, že gelová elektroforéza se provádí ve vertikální nebo horizontální rovině za použití polymerního gelu se standardní velikostí pórů, zatímco kapilární elektroforéza se provádí v kapilární trubici s polymerní kapalinou nebo gelem.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je gelová elektroforéza
3. Co je to kapilární elektroforéza
4. Podobnosti mezi kapilární elektroforézou a gelovou elektroforézou
5. Porovnání vedle sebe - kapilární elektroforéza vs. gelová elektroforéza ve formě tabulky
6. Shrnutí
Co je gelová elektroforéza?
Gelová elektroforéza je technika používaná k oddělení hlavně nukleových kyselin, proteinů nebo aminokyselin na základě jejího náboje, velikosti a tvaru. Tato technika používá jako separační médium fyzikální gel, což je polymerní látka. Nejčastěji používané gely jsou agaróza (pro separaci nukleových kyselin) a polyakrylamid (pro separaci proteinů). Gelové elektroforetické zařízení obsahuje gelovou licí misku pro přípravu gelu, licí hřebeny pro přípravu jamek, vyrovnávací nádrž, elektrody - kladné (anoda) a záporné (katoda) a jednotku napájecího napětí. Molekuly jako DNA nebo RNA, které jsou negativně nabité, se pohybují z katody na anodu a molekuly, které jsou kladně nabité, se pohybují naopak. Příprava gelu se provádí podle požadavku. Je-li požadováno vysoké rozlišení nebo oddělení molekul,měl by být připraven gel s vysokou koncentrací s menší velikostí pórů. Molekuly oddělené na gelové matrici jsou pozorovány po barvicí technice. Oddělené molekuly vypadají jako pruhy na gelové matrici.
Obrázek 01: Gelová elektroforéza
Gelová elektroforéza se používá v molekulární diagnostice, jako je otisk prstu DNA, ke stanovení přítomnosti konkrétního fragmentu DNA / RNA nebo proteinu. Gelová elektroforéza také určuje čistotu extrahovaného vzorku biomolekul. Gelová elektroforéza se provádí jako předběžný krok pro hybridizaci a jako potvrzující analýza po sekvenování.
Co je to kapilární elektroforéza?
Kapilární elektroforéza je modifikace gelové elektroforézy, která využívá stejný princip separace na základě náboje, velikosti molekuly, ale provádí se v kapilární trubici buď s gelovou látkou, nebo s kapalným polymerem. Kapiláry jsou připraveny z kondenzovaného oxidu křemičitého a každá kapilára má vnitřní průměr 50-100 μm a je 25-100 cm dlouhý. Vzorky se vstřikují do kapiláry obsahující polymerní materiál a oddělují se mnohem rychleji než běžná gelová elektroforéza. Kapilární systém je dobře chráněn uvnitř izolačního pláště, který chrání vzorek před jakoukoli kontaminací. Kapiláry lze plnit kapalnými polymery, jako je hydroxyethylcelulóza, nebo gely s vysokým rozlišením, jako je polyakrylamid. Kapilární elektroforéza poskytuje větší rozlišení; tedy oddělení je přesnější. Kapilární elektroforéza využívá automatizovaný detekční systém pomocí spektrofotometrické analýzy. To je způsobeno vyšším poměrem povrchové plochy k objemu.
Obrázek 02: Kapilární elektroforéza
Kapilární elektroforéza se používá v situacích, jako je například forenzní, kde je vyžadována vyšší přesnost a není běžně používána, protože je to nákladná technika.
Jaké jsou podobnosti mezi kapilární elektroforézou a gelovou elektroforézou?
- Separace molekul v obou technikách je založena na náboji a velikosti molekuly.
- Obě techniky lze použít k oddělení nukleových kyselin i proteinů.
- Objem vzorku obou technik je stejný.
- Obě techniky používají k usnadnění separace pufr.
Jaký je rozdíl mezi kapilární elektroforézou a gelovou elektroforézou?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Kapilární elektroforéza vs gelová elektroforéza |
|
| Kapilární elektroforéza je technika, která odděluje biomolekuly na kapilární trubici pomocí kapalného nebo gelového polymerního média. | Gelová elektroforéza je technika, která odděluje biomolekuly ve svislé nebo vodorovné rovině pomocí polymerního gelového média. |
| Oddělení | |
| V kapilární elektroforéze se separace provádí uvnitř kapilární trubice. | Při gelové elektroforéze se separace provádí ve vertikální nebo horizontální rovině. |
| Médium oddělení | |
| Kapilární polymery, jako je hydroxyetylcelulóza, se používají při kapilární elektroforéze. | Jako médium v gelové elektroforéze se používají gely, buď agarosové nebo polyakrylamidové. |
| Křížová vazba | |
| Vysoké rozlišení lze získat z kapilární elektroforézy. | Rozlišení je při gelové elektroforéze nízké. |
| Poměr plochy povrchu k objemu | |
| Poměr povrchu k objemu je vysoký v kapilární elektroforéze. | Poměr povrchu k objemu je při gelové elektroforéze nízký. |
| Detekční technika | |
| Detekce se provádí pomocí spektrofotometrických automatických detektorů v kapilární elektroforéze. | Barvení a pozorování pomocí UV transiluminátoru se provádí jako detekční techniky v gelové elektroforéze. |
Shrnutí - Kapilární elektroforéza vs. gelová elektroforéza
Molekulární diagnostika hraje ve vědeckém světě hlavní roli. Identifikace a čištění DNA, RNA a proteinů jsou kritickými kroky v diagnostických postupech. Elektroforéza je technika, která odděluje a identifikuje biomolekuly jak v gelové elektroforéze, tak v mnohem pokročilé kapilární gelové elektroforéze. Gelová elektroforéza se provádí ve vertikální nebo horizontální rovině za použití polymerního gelu se standardní velikostí pórů, zatímco kapilární elektroforéza se provádí v kapilární trubici s polymerní kapalinou nebo gelem. To je rozdíl mezi kapilární elektroforézou a gelovou elektroforézou. Po dokončení techniky elektroforézy se biomolekuly dále zpracovávají, aby se získaly informace na vyšší úrovni hybridizací nebo technikami, jako je otisk prstu.
Stáhnout PDF verzi kapilární elektroforézy vs gelové elektroforézy
Můžete si stáhnout verzi tohoto článku ve formátu PDF a použít jej pro offline účely podle citace. Stáhněte si zde PDF verzi. Rozdíl mezi gelovou elektroforézou a kapilární elektroforézou.
