Разница между капиллярным электрофорезом и гель-электрофорезом

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - капиллярный электрофорез и гель-электрофорез

Электрофорез - это метод, который используется для разделения биомолекул на основе заряда частицы, размера частицы и формы частицы. Миграция молекулы, известная как электрофоретическая подвижность, зависит от типа используемого полимера / геля, размера пор, подаваемого напряжения, времени работы и отношения поверхности к объему. Существуют различные методы электрофореза в зависимости от типа используемой биомолекулы. Первым изобретенным типом электрофореза был электрофорез на бумаге, в котором нитроцеллюлозная бумага использовалась в качестве среды для разделения биомолекул. Позже был изобретен принцип гель-электрофореза, в котором для разделения биомолекул использовались гели с разным размером пор. Методика гель-электрофореза была дополнительно модифицирована для повышения точности методики, и одной из таких модификаций является капиллярный электрофорез. Ключевое различие между капиллярным электрофорезом и гель-электрофорезом заключается в том, что гель-электрофорез выполняется в вертикальной или горизонтальной плоскости с использованием полимерного геля стандартного размера пор, тогда как капиллярный электрофорез выполняется в капиллярной трубке с полимерной жидкостью или гелем.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое гель-электрофорез

3. Что такое капиллярный электрофорез

4. Сходства между капиллярным электрофорезом и гель-электрофорезом

5. Параллельное сравнение - капиллярный электрофорез и гель-электрофорез в табличной форме

6. Резюме

Что такое гель-электрофорез?

Гель-электрофорез - это метод, используемый для разделения в основном нуклеиновых кислот, белков или аминокислот в зависимости от их заряда, размера и формы. В этом методе в качестве разделяющей среды используется физический гель, представляющий собой полимерное вещество. Чаще всего используются гели агарозы (для разделения нуклеиновых кислот) и полиакриламида (для разделения белков). Гель-электрофоретический аппарат содержит лоток для отливки геля для приготовления геля, гребенки для приготовления лунок, буферный резервуар, электроды - положительный (анод) и отрицательный (катод), а также блок питания. Отрицательно заряженные молекулы, такие как ДНК или РНК, перемещаются от катода к аноду, а положительно заряженные молекулы - наоборот. Приготовление геля производится согласно требованиям. Если требуется высокое разрешение или разделение молекул,следует приготовить гель высокой концентрации с меньшим размером пор. Молекулы, разделенные на гелевой матрице, наблюдаются после окрашивания. Разделенные молекулы появляются в виде полос на гелевой матрице.

Рисунок 01: Гель-электрофорез

Гель-электрофорез используется в молекулярной диагностике, такой как снятие отпечатков пальцев ДНК, для определения присутствия определенного фрагмента ДНК / РНК или белка. Гель-электрофорез также определяет чистоту экстрагированного образца биомолекулы. Гель-электрофорез выполняется как предварительный этап для гибридизации и в качестве подтверждающего анализа после секвенирования.

Что такое капиллярный электрофорез?

Капиллярный электрофорез - это модификация гель-электрофореза, в которой используется тот же принцип разделения, основанный на заряде и размере молекулы, но выполняется в капиллярной трубке либо с гелевым веществом, либо с жидким полимером. Капилляры изготовлены из плавленого кварца, и каждая капиллярная трубка имеет внутренний диаметр 50–100 мкм и длину 25–100 см. Образцы вводятся в капиллярную трубку, содержащую полимерный материал, и отделяются намного быстрее, чем при обычном гель-электрофорезе. Капиллярная система хорошо защищена изолирующей рубашкой, которая защищает образец от любого загрязнения. Капилляры могут быть заполнены жидкими полимерами, такими как гидроксиэтилцеллюлоза, или гелями высокого разрешения, такими как полиакриламид. Капиллярный электрофорез обеспечивает большее разрешение; следовательно, разделение более точное. В капиллярном электрофорезе используется автоматическая детекторная система с помощью спектрофотометрического анализа. Это связано с более высоким соотношением площади поверхности к объему.

Рисунок 02: Капиллярный электрофорез

Капиллярный электрофорез используется в таких ситуациях, как судебная медицина, где требуется более высокая точность, и обычно не используется, поскольку это дорогостоящий метод.

Каковы сходства между капиллярным электрофорезом и гель-электрофорезом?

• Разделение молекул в обоих методах основано на заряде и размере молекулы.
• Оба метода можно использовать для разделения как нуклеиновых кислот, так и белков.
• Объем выборки обоих методов одинаков.
• Оба метода используют буфер для облегчения разделения.

В чем разница между капиллярным электрофорезом и гель-электрофорезом?

Различать статью в середине перед таблицей

Капиллярный электрофорез против гель-электрофореза
Капиллярный электрофорез - это метод разделения биомолекул на капиллярной трубке с использованием жидкой или гелевой полимерной среды.	Гель-электрофорез - это метод разделения биомолекул в вертикальной или горизонтальной плоскости с использованием полимерной гелевой среды.
Разделение
При капиллярном электрофорезе разделение проводится внутри капиллярной трубки.	При гель-электрофорезе разделение проводится в вертикальной или горизонтальной плоскости.
Среда разделения
Жидкие полимеры, такие как гидроксиэтилцеллюлоза, используются в капиллярном электрофорезе.	Гели, агароза или полиакриламид, используются в качестве среды для гель-электрофореза.
Перекрестная связь
Высокое разрешение можно получить с помощью капиллярного электрофореза.	При гель-электрофорезе разрешение низкое.
Отношение площади поверхности к объему
Отношение поверхности к объему при капиллярном электрофорезе высокое.	Отношение поверхности к объему при гель-электрофорезе низкое.
Техника обнаружения
Обнаружение осуществляется с помощью спектрофотометрических автоматических детекторов при капиллярном электрофорезе.	Окрашивание и наблюдение через УФ-трансиллюминатор выполняются как методы обнаружения при гель-электрофорезе.

Заключение - Капиллярный электрофорез против гель-электрофореза

Молекулярная диагностика играет важную роль в научном мире. Идентификация и очистка ДНК, РНК и белков являются важнейшими этапами диагностических процедур. Электрофорез - это метод, который разделяет и идентифицирует биомолекулы как при гель-электрофорезе, так и при очень продвинутом капиллярном гель-электрофорезе. Гель-электрофорез проводят в вертикальной или горизонтальной плоскости с использованием полимерного геля со стандартным размером пор, тогда как капиллярный электрофорез проводят в капиллярной трубке с полимерной жидкостью или гелем. В этом разница между капиллярным электрофорезом и гель-электрофорезом. По завершении электрофореза биомолекулы подвергаются дальнейшей обработке для получения информации более высокого уровня посредством гибридизации или таких методов, как снятие отпечатков пальцев.

Скачать PDF-версию капиллярного электрофореза и гель-электрофореза

Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь. Разница между гель-электрофорезом и капиллярным электрофорезом.