Erinevus kapillaarelektroforeesi ja geelelektroforeesi vahel

Peamine erinevus - kapillaarelektroforees vs geelelektroforees
 

Elektroforees on tehnika, mida kasutatakse biomolekulide eraldamiseks osakeste laengu, osakeste suuruse ja osakeste kuju põhjal. Molekuli, tuntud kui elektroforeetiline liikuvus, sõltub kasutatud polümeeri / geeli tüübist, selle pooride suurusest, pakutavast pingest, tööajast ning pinna ja ruumala suhtest. Elektroforeesi tehnikaid on erinevat tüüpi, mis põhinevad kasutataval biomolekulil. Esimene leiutatud elektroforeesi tüüp oli paberi elektroforees, kus biomolekulide eraldamiseks kasutati nitrotselluloospaberit. Geeli elektroforeesi põhimõte, kus biomolekulide eraldamiseks kasutati erineva poorisuurusega geele, leiutati hiljem. Geeli elektroforeesi tehnikat muudeti tehnika täpsuse parandamiseks veelgi ja üheks selliseks modifikatsiooniks on kapillaarelektroforees. Põhiline erinevus kapillaarelektroforeesi ja geelelektroforeesi vahel on see geelelektroforees viiakse läbi vertikaalsel või horisontaalsel tasapinnal, kasutades normaalse poorisuurusega polümeergeeli, samal ajal kui kapillaarelektroforees viiakse läbi kapillaartorus polümeerse vedeliku või geeliga.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on geelelektroforees
3. Mis on kapillaarelektroforees
4. Kapillaarelektroforeesi ja geelelektroforeesi sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - kapillaarelektroforees vs geeli elektroforees tabeli kujul
6. Kokkuvõte

Mis on geeli elektroforees?

Geelelektroforees on tehnika, mida kasutatakse peamiselt nukleiinhapete, valkude või aminohapete eraldamiseks selle laengu, suuruse ja kuju alusel. Selle meetodi korral kasutatakse eralduskeskkonnana füüsikalist geeli, mis on polümeerne aine. Kõige sagedamini kasutatavad geelid on agaroos (nukleiinhapete eraldamiseks) ja polüakrüülamiid (valkude eraldamiseks). Geelelektroforeetiline seade sisaldab geeli valamise alust geeli ettevalmistamiseks, valamiskammid kaevude ettevalmistamiseks, puhvermahuti, elektroodid - positiivsed (anood) ja negatiivsed (katood) ning pinge toiteseade. Negatiivselt laetud molekulid nagu DNA või RNA liiguvad katoodilt anoodile ja positiivselt laetud molekulid liiguvad vastupidi. Geeli ettevalmistamine toimub vastavalt nõudele. Kui vajalik on kõrge eraldusvõime või molekulide eraldamine, tuleks valmistada väiksema pooride suurusega kontsentratsiooniga geel. Geelmaatriksil eraldatud molekule vaadeldakse pärast värvimismeetodit. Eraldatud molekulid ilmuvad geelmaatriksis ribadena.

Joonis 01: Geelelektroforees

Geeli elektroforeesi kasutatakse molekulaardiagnostikas, näiteks DNA sõrmejälgede võtmisel, et teha kindlaks konkreetse DNA / RNA fragmendi või valgu olemasolu. Geelelektroforees määrab ka ekstraheeritud biomolekuli proovi puhtuse. Geeli elektroforees viiakse läbi sissejuhatuse ja hübridisatsiooni eelseisva sammuna ning pärast sekveneerimist kinnitava analüüsina.

Mis on kapillaarelektroforees?

Kapillaarelektroforees on geelelektroforeesi modifikatsioon, milles kasutatakse sama laengul ja molekuli suurusel põhineva eraldamise põhimõtet, kuid see viiakse läbi kapillaaritorus kas geeli sisaldava aine või vedela polümeeriga. Kapillaarid valmistatakse sulatatud ränidioksiidist ja iga kapillaartoru sisediameeter on 50–100 μm ja pikkus 25–100 cm. Proovid süstitakse polümeermaterjali sisaldavasse kapillaartorusse ja need eraldatakse palju kiiremini kui tavaline geelelektroforees. Kapillaarsüsteem on hästi kaitstud isolaatori kesta sees, mis kaitseb proovi saastumise eest. Kapillaare saab täita vedelate polümeeridega nagu hüdroksüetüültselluloos või kõrge eraldusvõimega geelidega nagu polüakrüülamiid. Kapillaarelektroforees tagab suurema eraldusvõime; seega on eraldamine täpsem. Kapillaarelektroforees kasutab spektrofotomeetrilise analüüsi abil automatiseeritud detektorisüsteemi. Selle põhjuseks on suurem pindala ja ruumala suhe.

Joonis 02: kapillaarelektroforees

Kapillaarelektroforeesi kasutatakse sellistes olukordades nagu kohtuekspertiis, kus on vaja suuremat täpsust ja mida tavaliselt ei kasutata, kuna see on kulukas tehnika.

Millised on kapillaarelektroforeesi ja geelelektroforeesi sarnasused?

• Molekulide eraldamine mõlemas meetodis põhineb molekuli laengul ja suurusel.
• Mõlemat tehnikat saab kasutada nii nukleiinhapete kui ka valkude eraldamiseks.
• Mõlema meetodi proovimaht on sama.
• Mõlemas meetodis kasutatakse eraldamise hõlbustamiseks puhvrit.

Mis vahe on kapillaarelektroforeesil ja geelelektroforeesil??

Kapillaarelektroforees vs geelelektroforees
Kapillaarelektroforees on tehnika, mis eraldab kapillaartorul olevad biomolekulid vedela või geel-polümeerse keskkonna abil.	Geelelektroforees on meetod, mille abil eraldatakse biomolekulid vertikaalsel või horisontaalsel tasapinnal, kasutades polümeergeeli keskkonda.
Eraldamine
Kapillaarelektroforeesi korral toimub eraldamine kapillaartoru sees.	Geelelektroforeesi korral eraldatakse vertikaalselt või horisontaalselt.
Keskmine eraldus
Kapillaarelektroforeesis kasutatakse vedelaid polümeere nagu hüdroksüetüültselluloos.	Geelelektroforeesis kasutatakse söötmena kas agaroosi või polüakrüülamiidi.
Ristsidemed
Kõrge eraldusvõime saab kapillaarelektroforeesil.	Geeli elektroforees on lahutusvõime madal.
Pinna ja ruumala suhe
Pinna ja ruumala suhe on kapillaarelektroforeesil kõrge.	Geeli elektroforeesis on pinna ja ruumala suhe madal.
Avastamise tehnika
Avastamine toimub kapillaarelektroforeesis spektrofotomeetriliste automatiseeritud detektorite abil.	Geeli elektroforeesi käigus tuvastatakse värvimine ja jälgimine UV-transilluminaatori abil.

Kokkuvõte - kapillaarelektroforees vs geelelektroforees

Molekulaardiagnostika mängib teadusmaailmas suurt rolli. DNA, RNA ja valkude tuvastamine ja puhastamine on diagnostiliste protseduuride kriitilised sammud. Elektroforees on tehnika, mis eraldab ja tuvastab biomolekulid nii geelelektroforeesis kui ka kaugelearenenud kapillaargeelelektroforeesis. Geelelektroforees viiakse läbi vertikaalsel või horisontaalsel tasapinnal, kasutades normaalse poorisuurusega polümeergeeli, samal ajal kui kapillaarelektroforees viiakse läbi kapillaartorus koos polümeerivedeliku või geeliga. See on erinevus kapillaarelektroforeesi ja geelelektroforeesi vahel. Pärast elektroforeesimeetodi valmimist töödeldakse biomolekule edasi, et saada hübridisatsiooni või selliste meetodite abil nagu sõrmejäljed kõrgema taseme teavet..

Laadige alla kapillaarelektroforeesi ja geelelektroforeesi PDF-versioon

Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja seda võrguühenduseta otstarbel kasutada tsitaatide märkuse kohaselt. Laadige alla PDF-versioon siit. Erinevus geelelektroforeesi ja kapillaarelektroforeesi vahel.

Viited:

1. Durney, Brandon C. jt. "DNA-le rakendatud kapillaarelektroforees: järjestuse ja struktuuri määramine ja rakendamine, et edendada bioanalüüsi (2009-2014)." Analüütiline ja bioanalüütiline keemia, Springer Berlin Heidelberg, 2015, saadaval siin. Juurdepääs 28. augustil 2017.
2. “Elektroforees”. Leicesteri ülikool, 8. jaanuar 2009, saadaval siit. Juurdepääs 28. augustil 2017.
3. “Geelelektroforees.” Khani Akadeemia, saadaval siit. Juurdepääs 28. augustil 2017.

Pilt viisakalt:

1. „DNA agaroosi geelelektroforees“ loodusvarade kooli poolt Ann Arborilt - DNA labor (CC BY 2.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “Kapillaargeeli elektroforeesi instrumendi skeem”, autor Chem4066sp13 - Oma töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu