Ero kapillaarielektroforeesissa ja geelielektroforeesissa

Avainero - kapillaarielektroforeesi vs. geelielektroforeesi
 

Elektroforeesi on tekniikka, jota käytetään biomolekyylien erottamiseen hiukkasen varauksen, hiukkaskoon ja hiukkasten muodon perusteella. Molekyylin migraatio, joka tunnetaan nimellä elektroforeettinen liikkuvuus, riippuu käytetyn polymeerin / geelin tyypistä, sen huokoskokosta, annetusta jännitteestä, käyntiajasta ja pinnan ja tilavuuden suhteesta. Käytettävän biomolekyylin tyyppiin perustuvia elektroforeesimenetelmiä on erityyppisiä. Ensimmäinen keksitty elektroforeesityyppi oli paperielektroforeesi, jossa nitroselluloosapaperia käytettiin väliaineena biomolekyylien erottamiseen. Geelielektroforeesin periaate, jossa eri huokoskokoisia geelejä käytettiin erottamaan biomolekyylejä, keksittiin myöhemmin. Geelielektroforeesimenetelmää modifioitiin edelleen tekniikan tarkkuuden parantamiseksi, ja yksi tällainen modifikaatio on kapillaarielektroforeesi. Keskeinen ero kapillaarielektroforeesin ja geelielektroforeesin välillä on se geelielektroforeesi suoritetaan pystysuorassa tai vaakatasossa käyttämällä polymeerigeeliä, jonka huokoskoko on vakio, kun taas kapillaarielektroforeesi suoritetaan kapillaariputkessa polymeerinesteen tai geelin kanssa.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on geelielektroforeesi
3. Mikä on kapillaarielektroforeesi
4. Kapillaarielektroforeesin ja geelielektroforeesin samankaltaisuudet
5. Vertailu rinnakkain - kapillaarielektroforeesi vs. geelielektroforeesi taulukkomuodossa
6. Yhteenveto

Mikä on geelielektroforeesi?

Geelielektroforeesi on tekniikka, jota käytetään erottamaan pääasiassa nukleiinihapot, proteiinit tai aminohapot sen varauksen, koon ja muodon perusteella. Tämä tekniikka käyttää fysikaalista geeliä, joka on polymeeriaine, erotusaineena. Yleisimmin käytettyjä geelejä ovat agaroosi (nukleiinihappojen erottamiseen) ja polyakryyliamidi (proteiinien erottamiseen). Geelielektroforeettinen laite sisältää geelivalupellon geelin valmistamiseksi, valukammat kaivojen, puskurisäiliön, elektrodien - positiivisen (anodi) ja negatiivisen (katodi) sekä jännitesyöttöyksikön valmistamiseksi. Negatiivisesti varautuneet molekyylit, kuten DNA tai RNA, siirtyvät katodista anodiin ja positiivisesti varautuneet molekyylit liikkuvat päinvastoin. Geeli valmistetaan vaatimuksen mukaisesti. Jos tarvitaan korkea resoluutio tai molekyylien erottelu, tulisi valmistaa korkean konsentraation geeli, jolla on pienempi huokoskoko. Geelimatriisissa erotetut molekyylit tarkkaillaan värjäystekniikan jälkeen. Erotetut molekyylit esiintyvät vyöhykkeinä geelimatriisissa.

Kuva 01: Geelielektroforeesi

Geelielektroforeesia käytetään molekyylidiagnostiikassa, kuten DNA-sormenjäljet ​​tietyn DNA / RNA-fragmentin tai proteiinin läsnäolon määrittämiseksi. Geelielektroforeesi määrittää myös uutetun biomolekyylinäytteen puhtauden. Geelielektroforeesi suoritetaan alustavana vaiheenna hybridisaatiolle ja hybridisaatiolle sekä varmistusanalyysina sekvensoinnin jälkeen.

Mikä on kapillaarielektroforeesi?

Kapillaarielektroforeesi on geelielektroforeesin modifikaatio, joka käyttää samaa erotuksen periaatetta varauksen, molekyylin koon perusteella, mutta suoritetaan kapillaariputkessa joko geeliaineen tai nestemäisen polymeerin kanssa. Kapillaareja valmistetaan sulatetusta piidioksidista, ja jokaisen kapillaariputken sisähalkaisija on 50 - 100 μm ja pituus 25 - 100 cm. Näytteet injektoidaan kapillaariputkeen, joka sisältää polymeerimateriaalia, ja ne erotetaan paljon nopeammin kuin tavanomainen geelielektroforeesi. Kapillaarijärjestelmä on hyvin suojattu eristysvaipan sisällä, joka suojaa näytettä mahdollisilta saastumiselta. Kapillaareja voidaan täyttää nestemäisillä polymeereillä, kuten hydroksietyyliselluloosalla, tai korkearesoluutioisilla geeleillä, kuten polyakryyliamidilla. Kapillaarielektroforeesi tarjoaa paremman resoluution; joten erottelu on tarkempi. Kapillaarielektroforeesissa käytetään automatisoitua detektorijärjestelmää spektrofotometrisen analyysin avulla. Tämä johtuu suuremmasta pinta-alan suhteesta tilavuuteen.

Kuva 02: kapillaarielektroforeesi

Kapillaarielektroforeesia käytetään tilanteissa, kuten oikeuslääketieteessä, joissa vaaditaan suurempaa tarkkuutta, eikä sitä käytetä yleisesti, koska se on kallis tekniikka.

Mitkä ovat kapillaarielektroforeesin ja geelielektroforeesin väliset yhtäläisyydet?

• Molekyylien erottaminen molemmissa tekniikoissa perustuu molekyylin varaukseen ja kokoon.
• Molempia tekniikoita voidaan käyttää erottamaan sekä nukleiinihapot että proteiinit.
• Näiden molempien tekniikoiden näytetilavuus on sama.
• Molemmat tekniikat käyttävät puskuria erottamisen helpottamiseksi.

Mikä on kapillaarielektroforeesin ja geelielektroforeesin ero??

Kapillaarielektroforeesi vs. geelielektroforeesi
Kapillaarielektroforeesi on tekniikka, joka erottaa kapillaariputken biomolekyylit nestemäisellä tai geelipolymeeriväliaineella.	Geelielektroforeesi on tekniikka, joka erottaa biomolekyylit pystysuoraan tai vaakatasoon käyttämällä polymeerigeeliväliainetta.
erottaminen
Kapillaarielektroforeesissa erotus tehdään kapillaariputken sisällä.	Geelielektroforeesissa erotus tehdään pystysuorassa tai vaakasuorassa tasossa.
Erotusväliaine
Nestemäisiä polymeerejä, kuten hydroksietyyliselluloosaa, käytetään kapillaarielektroforeesissa.	Geelejä, joko agaroosia tai polyakryyliamidia, käytetään väliaineena geelielektroforeesissa.
Ristisidokset
Korkea resoluutio voidaan saada kapillaarielektroforeesista.	Resoluutio on matala geelielektroforeesissa.
Pinta-alan ja tilavuuden suhde
Pinnan ja tilavuuden suhde on korkea kapillaarielektroforeesissa.	Pinnan ja tilavuuden suhde on matala geelielektroforeesissa.
Tunnistusmenetelmä
Detektio suoritetaan kapillaarielektroforeesissa suoritettujen spektrofotometristen automaattisten ilmaisimien avulla.	Värjäys ja tarkkailu UV-transilluminatorilla tehdään havaitsemistekniikoina geelielektroforeesissa.

Yhteenveto - kapillaarielektroforeesi vs. geelielektroforeesi

Molekyylidiagnostiikalla on tärkeä rooli tiedemaailmassa. DNA: n, RNA: n ja proteiinien tunnistaminen ja puhdistaminen ovat kriittisiä vaiheita diagnostisissa toimenpiteissä. Elektroforeesi on tekniikka, joka erottaa ja tunnistaa biomolekyylit sekä geelielektroforeesissa että pitkälle edenneessä kapillaarigeelielektroforeesissa. Geelielektroforeesi suoritetaan pystysuorassa tai vaakatasossa käyttämällä polymeerigeeliä, jonka huokoskoko on vakio, kun taas kapillaarielektroforeesi suoritetaan kapillaariputkessa polymeerinesteen tai geelin kanssa. Tämä on ero kapillaarielektroforeesin ja geelielektroforeesin välillä. Elektroforeesitekniikan valmistumisen jälkeen biomolekyylit prosessoidaan edelleen korkeamman tason tiedon saamiseksi hybridisaation tai tekniikoiden, kuten sormenjäljen, avulla.

Lataa PDF-versio kapillaarielektroforeesista ja geelielektroforeesista

Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä. Geelielektroforeesin ja kapillaarielektroforeesin välinen ero.

Viitteet:

1. Durney, Brandon C., et ai. "DNA: han sovellettu kapillaarielektroforeesi: sekvenssin ja rakenteen määrittäminen ja valjastaminen bioanalyysien edistämiseksi (2009-2014)." Analyyttinen ja bioanalyyttinen kemia, Springer Berlin Heidelberg, 2015, saatavana täältä. Pääsy 28. elokuuta 2017.
2. ”Elektroforeesi.” Leicesterin yliopisto, 8. tammikuuta 2009, saatavana täältä. Pääsy 28. elokuuta 2017.
3. ”Geelielektroforeesi.” Khan Academy, saatavana täältä. Pääsy 28. elokuuta 2017.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”DNA-agaroosigeelielektroforeesi” Ann Arborin luonnonvarojen koulun toimesta - DNA-laboratorio (CC BY 2.0) Commons Wikimedian kautta
2. ”Kapillaarigeelielektroforeesi-instrumentti kaavamainen” kirjoittanut Chem4066sp13 - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta