Ključna razlika – kapilarna elektroforeza naspram gel elektroforeze
Elektroforeza je tehnika koja se koristi za odvajanje biomolekula na temelju naboja čestica, veličine i oblika čestica. Migracija molekule, poznata kao elektroforetska pokretljivost, ovisi o vrsti korištenog polimera/gela, njegovoj veličini pora, osiguranom naponu, vremenu izvođenja i omjeru površine i volumena. Postoje različite vrste tehnika elektroforeze ovisno o vrsti biomolekule koja se koristi. Prva izumljena vrsta elektroforeze bila je papirna elektroforeza gdje je nitrocelulozni papir korišten kao medij za odvajanje biomolekula. Kasnije je izumljen princip gel elektroforeze gdje su gelovi različitih veličina pora korišteni za razdvajanje biomolekula. Tehnika gel elektroforeze dodatno je modificirana kako bi se poboljšala točnost tehnike, a jedna od takvih modifikacija je kapilarna elektroforeza. Ključna razlika između kapilarne elektroforeze i gel elektroforeze je u tome što se gel elektroforeza izvodi u vertikalnoj ili horizontalnoj ravnini pomoću polimernog gela standardne veličine pora, dok se kapilarna elektroforeza izvodi u kapilarnoj cijevi s polimernom tekućinom ili gelom.
Što je gel elektroforeza?
Gel elektroforeza je tehnika koja se koristi za odvajanje uglavnom nukleinskih kiselina, proteina ili aminokiselina na temelju njihovog naboja, veličine i oblika. Ova tehnika koristi fizički gel, koji je polimerna tvar, kao medij za odvajanje. Najčešće korišteni gelovi su agaroza (za odvajanje nukleinskih kiselina) i poliakrilamid (za odvajanje proteina). Aparat za elektroforezu gela sadrži posudu za lijevanje gela za pripremu gela, češljeve za lijevanje za pripremu jažica, međuspremnik, elektrode – pozitivne (anoda) i negativne (katoda) i jedinicu za napajanje naponom. Molekule poput DNA ili RNA, koje su negativno nabijene, kreću se od katode prema anodi, a molekule koje su pozitivno nabijene kreću se obrnuto. Priprema gela se vrši prema zahtjevu. Ako je potrebna visoka rezolucija ili odvajanje molekula, potrebno je pripremiti gel visoke koncentracije s manjom veličinom pora. Molekule odvojene na matrici gela promatraju se nakon tehnike bojenja. Odvojene molekule pojavljuju se kao trake na matrici gela.
Slika 01: Gel elektroforeza
Gel elektroforeza koristi se u molekularnoj dijagnostici kao što je DNA otisak prsta za određivanje prisutnosti određenog DNA/RNA fragmenta ili proteina. Gel elektroforeza također određuje čistoću ekstrahiranog uzorka biomolekule. Gel elektroforeza se izvodi kao preliminarni korak za in i hibridizaciju te kao potvrdna analiza nakon sekvenciranja.
Što je kapilarna elektroforeza?
Kapilarna elektroforeza je modifikacija gel elektroforeze koja koristi isti princip odvajanja na temelju naboja, veličine molekule, ali se izvodi u kapilarnoj cijevi s gel supstancom ili tekućim polimerom. Kapilare su pripremljene od taljenog silicijevog dioksida, a svaka kapilarna cijev ima unutarnji promjer od 50-100 μm i duljine je 25-100 cm. Uzorci se ubrizgavaju u kapilarnu cijev koja sadrži polimerni materijal i odvajaju se mnogo brže od konvencionalne gel elektroforeze. Kapilarni sustav dobro je zaštićen unutar izolatorskog plašta koji štiti uzorak od bilo kakve kontaminacije. Kapilare se mogu ispuniti tekućim polimerima poput hidroksietil celuloze ili gelovima visoke rezolucije poput poliakrilamida. Kapilarna elektroforeza daje veću rezoluciju; stoga je odvajanje točnije. Kapilarna elektroforeza koristi automatizirani detektorski sustav putem spektrofotometrijske analize. To je zbog većeg omjera površine i volumena.
Slika 02: Kapilarna elektroforeza
Kapilarna elektroforeza se koristi u situacijama kao što je forenzika gdje je potrebna veća točnost i ne koristi se često jer je to skupa tehnika.
Koje su sličnosti između kapilarne elektroforeze i gel elektroforeze?
- Razdvajanje molekula u obje tehnike temelji se na naboju i veličini molekule.
- Obje tehnike mogu se koristiti za odvajanje i nukleinskih kiselina i proteina.
- Količina uzorka obje tehnike je ista.
- Obje tehnike koriste međuspremnik za olakšavanje odvajanja.
Koja je razlika između kapilarne elektroforeze i gel elektroforeze?
Kapilarna elektroforeza naspram gel elektroforeze |
|
| Kapilarna elektroforeza je tehnika koja razdvaja biomolekule na kapilarnoj cijevi pomoću tekućeg ili gel polimernog medija. | Gel elektroforeza je tehnika koja razdvaja biomolekule na vertikalnoj ili horizontalnoj ravnini pomoću polimernog gel medija. |
| Razdvajanje | |
| U kapilarnoj elektroforezi odvajanje se vrši unutar kapilarne cijevi. | U gel elektroforezi odvajanje se vrši na okomitoj ili vodoravnoj ravnini. |
| Medij razdvajanja | |
| Tekući polimeri poput hidroksietilceluloze koriste se u kapilarnoj elektroforezi. | Gelovi, bilo agaroza ili poliakrilamid, koriste se kao medij u gel elektroforezi. |
| Unakrsno povezivanje | |
| Visoka rezolucija može se postići kapilarnom elektroforezom. | Rezolucija je niska u gel elektroforezi. |
| Omjer površine i volumena | |
| Omjer površine i volumena je visok u kapilarnoj elektroforezi. | Omjer površine i volumena je nizak u gel elektroforezi. |
| Tehnika otkrivanja | |
| Detekcija se vrši putem spektrofotometrijskih automatiziranih detektora u kapilarnoj elektroforezi. | Bojanje i promatranje kroz UV transiluminator rade se kao tehnike detekcije u gel elektroforezi. |
Sažetak – Kapilarna elektroforeza naspram gel elektroforeze
Molekularna dijagnostika igra veliku ulogu u znanstvenom svijetu. Identifikacija i pročišćavanje DNA, RNA i proteina ključni su koraci u dijagnostičkim postupcima. Elektroforeza je tehnika koja razdvaja i identificira biomolekule u gel elektroforezi i mnogo naprednijoj kapilarnoj gel elektroforezi. Gel elektroforeza se izvodi u vertikalnoj ili horizontalnoj ravnini pomoću polimernog gela standardne veličine pora, dok se kapilarna elektroforeza izvodi u kapilarnoj cijevi s polimernom tekućinom ili gelom. Ovo je razlika između kapilarne elektroforeze i gel elektroforeze. Po završetku tehnike elektroforeze, biomolekule se dalje obrađuju kako bi se dobile informacije više razine hibridizacijom ili tehnikama kao što je otisak prsta.
Preuzmite PDF verziju kapilarne elektroforeze nasuprot gel elektroforeze
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju. Razlika između gel elektroforeze i kapilarne elektroforeze.
