Forskjell mellom kapillærelektroforese og gelelektroforese

Nøkkelforskjell - Capillary Electrophoresis vs Gel Electrophoresis
 

Elektroforese er en teknikk som brukes til å skille biomolekyler basert på partikkelladning, partikkelstørrelse og partikkelformen. Migrasjonen av molekylet, kjent som elektroforetisk mobilitet, Avhenger av hvilken type polymer / gel som brukes, dens porestørrelse, spenningen som tilbys, kjøretid og forholdet mellom overflate og volum. Det finnes forskjellige typer elektroforese teknikker basert på hvilken type biomolekyl som brukes. Den første typen elektroforese oppfunnet var papirelektroforese hvor et nitrocellulosepapir ble brukt som medium for separasjon av biomolekyler. Prinsippet om gelelektroforese hvor forskjellige porestørrelsesgeler ble brukt til å separere biomolekyler, ble oppfunnet senere. Gelelektroforese teknikk ble ytterligere modifisert for å forbedre nøyaktigheten av teknikken, og en slik modifikasjon er kapillærelektroforese. Hovedforskjellen mellom kapillærelektroforese og gelelektroforese er det gelelektroforese utføres i et vertikalt eller horisontalt plan ved bruk av en polymergel med standard porestørrelse mens kapillærelektroforese utføres i et kapillærrør med en polymervæske eller en gel.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er Gel Electrophoresis
3. Hva er kapillær elektroforese
4. Likheter mellom kapillærelektroforese og gelelektroforese
5. Side ved side-sammenligning - kapillærelektroforese vs gelelektroforese i tabellform
6. Sammendrag

Hva er Gel Electrophoresis?

Gelelektroforese er en teknikk som brukes til å separere hovedsakelig nukleinsyrer, proteiner eller aminosyrer basert på dets ladning, størrelse og form. Denne teknikken bruker en fysisk gel, som er en polymer substans, som separasjonsmedium. Mest brukte geler er agarose (for nukleinsyreseparasjon) og polyakrylamid (for proteinseparasjon). Gelelektroforetiske apparatet inneholder gelstøpebrettet for å fremstille gelen, støpe kammer for å forberede brønnene, buffertanken, elektroder-positive (anode) og negative (katode) og spenningsforsyningsenheten. Molekyler som DNA eller RNA, som er negativt ladet, beveger seg fra katoden til anoden og molekylene som er positivt ladet bevege seg omvendt. Gelpreparering gjøres i henhold til kravet. Hvis det kreves høy oppløsning eller separasjon av molekyler, bør en høy konsentrasjonsgel med en mindre porestørrelse fremstilles. Molekylene separert på gelmatrisen observeres etter en fargingsteknikk. De separerte molekylene vises som bånd på gelmatrisen.

Figur 01: Gelelektroforese

Gelelektroforese brukes i molekylær diagnostikk som DNA fingeravtrykk for å bestemme tilstedeværelsen av et bestemt DNA / RNA-fragment eller et protein. Gelelektroforese bestemmer også renheten av den ekstraherte biomolekylprøven. Gelelektroforese utføres som et foreløpig trinn for inn og hybridisering og som en bekreftende analyse etter sekvensering.

Hva er kapillær elektroforese?

Kapillærelektroforese er en modifikasjon av gelelektroforese som bruker det samme separasjonsprinsippet basert på ladning, molekylets størrelse, men utføres i et kapillærrør med enten et gelstoff eller en flytende polymer. Kapillærene er fremstilt av kondensert silisiumdioksyd, og hvert kapillærrør har en indre diameter på 50-100 pm og er 25-100 cm i lengde. Prøver injiseres i kapillærrøret inneholdende polymermaterialet og separeres meget raskt enn den konvensjonelle gelelektroforese. Kapillærsystemet er godt beskyttet inne i en isolatorjakke som beskytter prøven mot forurensning. Kapillærer kan fylles med flytende polymerer som hydroksyetylcellulose eller høyoppløselige geler, så som polyakrylamid. Kapillærelektroforese gir større oppløsning; Derfor er adskillelse mer nøyaktig. Kapillærelektroforese bruker et automatisert detektorsystem via spektrofotometrisk analyse. Dette skyldes høyere overflateareal til volumforhold.

Figur 02: Kapillærelektroforese

Kapillærelektroforese brukes i situasjoner som for rettsmedisin hvor høyere nøyaktighet er nødvendig og er ikke vanlig brukt da det er kostbar teknikk.

Hva er likhetene mellom kapillærelektroforese og gelektroforese?

• Separasjon av molekyler i begge teknikkene er basert på molekylets ladning og størrelse.
• Begge teknikkene kan brukes til å separere både nukleinsyrer og proteiner.
• Prøvevolumet av begge teknikkene er det samme.
• Begge teknikkene bruker en buffer for å lette separasjonen.

Hva er forskjellen mellom kapillærelektroforese og gelelektroforese?

Capillary Electrophoresis vs Gel Electrophoresis
Kapillærelektroforese er en teknikk som separerer biomolekyler på et kapillærrør ved anvendelse av et væske- eller gelpolymermedium.	Gelelektroforese er en teknikk som separerer biomolekyler på et vertikalt eller horisontalt plan ved bruk av et polymergelmedium.
Atskillelse
I kapillærelektroforese blir separering gjort inne i et kapillærrør.	Ved gelelektroforese blir separering gjort på et vertikalt eller horisontalt plan.
Medium av separasjon
Flytende polymerer som hydroksyetylcellulose brukes i kapillærelektroforese.	Geler, enten agarose eller polyakrylamid, brukes som et medium i gelelektroforese.
Cross Linkage
Høy oppløsning kan oppnås fra kapillærelektroforese.	Oppløsning er lav i gelelektroforese.
Overflateområde til volumforhold
Forholdet mellom volum og volum er høyt i kapillærelektroforese.	Forholdet mellom overflate og volum er lav i gelelektroforese.
Deteksjonsteknikk
Deteksjon skjer gjennom spektrofotometriske automatiserte detektorer i kapillærelektroforese.	Farging og observasjon gjennom UV-transilluminator er gjort som detekteringsteknikker i gelelektroforese.

Oppsummering - Capillary Electrophoresis vs Gel Electrophoresis

Molekylær diagnostikk spiller en viktig rolle i den vitenskapelige verden. Identifikasjon og rensing av DNA, RNA og Proteiner er kritiske trinn i diagnostiske prosedyrer. Elektroforese er en teknikk som separerer og identifiserer biomolekyler i både gelelektroforese og den meget avanserte kapillærgelelektroforese. Gelelektroforese utføres i et vertikalt eller horisontalt plan ved bruk av en polymergel med standard porestørrelse mens kapillærelektroforese utføres i et kapillærrør med en polymervæske eller en gel. Dette er forskjellen mellom kapillær elektroforese og gelelektroforese. Ved fullføring av elektroforese teknikken behandles biomolekylene videre for å oppnå høyere nivåinformasjon via hybridisering eller gjennom teknikker som fingeravtrykk.

Last ned PDF versjon av kapillær elektroforese vs gel elektroforese

Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til off-line formål som per sitatnotat. Vennligst last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom Gel Electrophoresis og Capillary Electrophoresis.

referanser:

1. Durney, Brandon C., et al. "Kapillærelektroforese anvendt på DNA: bestemme og utnytte sekvens og struktur for å fremme bioanalyser (2009-2014)." Analytisk og bioanalytisk kjemi, Springer Berlin Heidelberg, 2015, Tilgjengelig her. Tilgang 28. august 2017.
2. "Electrophoresis." University of Leicester, 8. januar 2009, Tilgjengelig her. Tilgang 28. august 2017.
3. "Gel elektroforese." Khan Academy, Tilgjengelig her. Tilgang 28. august 2017.

Bilde Courtesy:

1. "DNA Agarose gelelektroforese" Ved Skole for Naturressurser fra Ann Arbor - DNA lab (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Capillary Gel Electrophoresis Instrument Schematisk" Av Chem4066sp13 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia