Forskel mellem kapillærelektroforese og gelelektroforese
Share
Nøgleforskel - kapillærelektroforese vs gelelektroforese
Elektroforese er en teknik, der bruges til at adskille biomolekyler baseret på partikelladning, partikelstørrelse og partikelform. Migrationens migration, kendt som elektroforetisk mobilitet, afhænger af den anvendte type polymer / gel, dens porestørrelse, den leverede spænding, driftstid og forholdet mellem overflade og volumen. Der er forskellige typer elektroforeseteknikker baseret på den anvendte type biomolekyle. Den første type elektroforese opfundet var papirelektroforese, hvor et nitrocellulosepapir blev anvendt som mediet til adskillelse af biomolekyler. Princippet om gelelektroforese, hvor forskellige geler med porestørrelse blev anvendt til at adskille biomolekyler, blev opfundet senere. Gelelektroforese-teknik blev yderligere modificeret for at forbedre nøjagtigheden af teknikken, og en sådan modifikation er kapillærelektroforese. Den vigtigste forskel mellem kapillærelektroforese og gelelektroforese er den gelelektroforese udføres i et lodret eller vandret plan ved anvendelse af en polymergel med standard porestørrelse, medens kapillærelektroforese udføres i et kapillarrør med en polymervæske eller en gel.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er gelelektroforese
3. Hvad er kapillærelektroforese
4. Ligheder mellem kapillærelektroforese og gelelektroforese
5. Sammenligning side ved side - kapillær elektroforese vs gelelektroforese i tabelform
6. Resume
Hvad er gelelektroforese?
Gelelektroforese er en teknik, der anvendes til at adskille hovedsageligt nukleinsyrer, proteiner eller aminosyrer baseret på dens ladning, størrelse og form. Denne teknik bruger en fysisk gel, som er et polymersubstans, som separationsmedium. De mest almindeligt anvendte geler er Agarose (til nukleinsyreseparation) og Polyacrylamid (til proteinseparation). Gelelektroforetisk apparatur indeholder gelstøbebakken til klargøring af gelen, støbekamre til klargøring af brønde, buffertank, elektroder - positiv (anode) og negativ (katode) og spændingsforsyningsenheden. Molekyler som DNA eller RNA, som er negativt ladede, bevæger sig fra katoden til anoden, og molekyler, som er positivt ladede, bevæger sig vice versa. Gelforberedelse udføres i henhold til kravet. Hvis der kræves en høj opløsning eller adskillelse af molekyler, bør der fremstilles en gel med høj koncentration med en mindre porestørrelse. Molekylerne adskilt på gelmatrixen observeres efter en farvningsteknik. De adskilte molekyler vises som bånd på gelmatrixen.
Figur 01: Gelelektroforese
Gelelektroforese anvendes til molekylær diagnostik, såsom DNA-fingeraftryk for at bestemme tilstedeværelsen af et bestemt DNA / RNA-fragment eller et protein. Gelelektroforese bestemmer også renheden af den ekstraherede biomolekyleprøve. Gelelektroforese udføres som et indledende trin til ind- og hybridisering og som en bekræftende analyse efter sekventering.
Hvad er kapillærelektroforese?
Kapillærelektroforese er en modifikation af gelelektroforese, der anvender det samme princip om adskillelse baseret på ladning, molekylets størrelse, men udføres i et kapillarrør med enten et gelsubstans eller en flydende polymer. Kapillærer fremstilles af smeltet silica, og hvert kapillarrør har en indre diameter på 50-100μm og er 25-100 cm i længden. Prøver injiceres i kapillarrøret indeholdende polymermaterialet og adskilles meget hurtigt end den konventionelle gelelektroforese. Kapillarsystemet er godt beskyttet inde i en isolatorkappe, der beskytter prøven mod enhver kontaminering. Kapillærer kan fyldes med flydende polymerer, såsom hydroxyethylcellulose eller geler med høj opløsning, såsom polyacrylamid. Kapillærelektroforese giver større opløsning; derfor er adskillelsen mere nøjagtig. Kapillærelektroforese bruger et automatiseret detektorsystem via spektrofotometrisk analyse. Dette skyldes det højere forhold mellem overfladeareal og volumen.
Figur 02: Kapillær elektroforese
Kapillærelektroforese bruges i situationer som i retsmedicin, hvor der kræves større nøjagtighed og ikke ofte bruges, da det er en kostbar teknik.
Hvad er ligheden mellem kapillærelektroforese og gelelektroforese?
- Adskillelse af molekyler i begge teknikker er baseret på molekylets ladning og størrelse.
- Begge teknikker kan bruges til at adskille både nukleinsyrer og proteiner.
- Prøvevolumen for begge teknikker er den samme.
- Begge teknikker bruger en buffer til at lette separering.
Hvad er forskellen mellem kapillærelektroforese og gelelektroforese?
Kapillærelektroforese vs gelelektroforese | |
| Kapillærelektroforese er en teknik, der adskiller biomolekyler på et kapillarrør ved hjælp af et flydende eller gelpolymermedium. | Gelelektroforese er en teknik, der adskiller biomolekyler på et lodret eller vandret plan ved anvendelse af et polymergelmedium. |
| Adskillelse | |
| Ved kapillærelektroforese udføres adskillelse inde i et kapillarrør. | Ved gelelektroforese udføres adskillelse på et lodret eller vandret plan. |
| Separationsmedium | |
| Flydende polymerer som hydroxyethylcellulose anvendes til kapillær elektroforese. | Geler, enten agarose eller polyacrylamid, anvendes som et medium til gelelektroforese. |
| Tværbinding | |
| Høj opløsning kan opnås ved kapillærelektroforese. | Opløsningen er lav i gelelektroforese. |
| Overfladeareal til volumenforhold | |
| Forholdet mellem overflade og volumen er høj ved kapillærelektroforese. | Forholdet mellem overflade og volumen er lavt i gelelektroforese. |
| Påvisningsteknik | |
| Detektion udføres ved hjælp af spektrofotometriske automatiserede detektorer i kapillær elektroforese. | Farvning og observering gennem UV-transilluminator udføres som påvisningsteknikker ved gelelektroforese. |
Sammendrag - Kapillær elektroforese vs gelelektroforese
Molekylær diagnostik spiller en vigtig rolle i den videnskabelige verden. Identifikation og oprensning af DNA, RNA og proteiner er kritiske trin i de diagnostiske procedurer. Elektroforese er en teknik, der adskiller og identificerer biomolekyler i både gelelektroforese og den meget avancerede kapillærgelelektroforese. Gelelektroforese udføres i et lodret eller vandret plan ved anvendelse af en polymergel med standard porestørrelse, medens kapillærelektroforese udføres i et kapillarrør med en polymervæske eller en gel. Dette er forskellen mellem kapillærelektroforese og gelelektroforese. Efter afslutning af elektroforeseteknikken behandles biomolekylerne yderligere for at opnå information på højere niveau via hybridisering eller gennem teknikker såsom fingeraftryk.
Download PDF-version af kapillærelektroforese vs gelelektroforese
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som pr. Citatnotat. Download PDF-version her Forskel mellem gelelektroforese og kapillærelektroforese.
Referencer:
1. Durney, Brandon C., et al. "Kapillærelektroforese anvendt på DNA: bestemmelse og udnyttelse af sekvens og struktur for at fremme bioanalyser (2009-2014)." Analytisk og bioanalytisk kemi, Springer Berlin Heidelberg, 2015, tilgængelig her. Åbnede 28. august 2017.
2. "Elektroforese." University of Leicester, 8. januar 2009, tilgængelig her. Åbnede 28. august 2017.
3. "Gelelektroforese." Khan Academy, tilgængeligt her. Åbnede 28. august 2017.
Billede høflighed:
1. “DNA Agarose gel elektroforese” af School of Natural Resources fra Ann Arbor - DNA lab (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. “Capillary Gel Electrophoresis Instrument Schematic” Af Chem4066sp13 - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
