nyckelskillnad – kapillärelektrofores vs gelelektrofores
Elektrofores är en teknik som används för att separera biomolekyler baserat på partikelladdningen, partikelstorleken och partikelformen. Migrationen av molekylen, känd som elektroforetisk rörlighet, beror på vilken typ av polymer/gel som används, dess porstorlek, den tillhandahållna spänningen, gångtiden och förhållandet mellan yta och volym. Det finns olika typer av elektroforestekniker baserat på vilken typ av biomolekyl som används. Den första typen av elektrofores som uppfanns var papperselektrofores där ett nitrocellulosapapper användes som medium för separation av biomolekyler. Principen för gelelektrofores där geler med olika porstorlek användes för att separera biomolekyler, uppfanns senare. Gelelektroforestekniken modifierades ytterligare för att förbättra teknikens noggrannhet, och en sådan modifiering är kapillärelektrofores. Den viktigaste skillnaden mellan kapillärelektrofores och gelelektrofores är att gelelektrofores utförs i ett vertik alt eller horisontellt plan med användning av en polymergel med standardporstorlek medan kapillärelektrofores utförs i ett kapillärrör med en polymervätska eller en gel.
Vad är gelelektrofores?
Gelelektrofores är en teknik som används för att separera huvudsakligen nukleinsyror, proteiner eller aminosyror baserat på dess laddning, storlek och form. Denna teknik använder en fysisk gel, som är en polymersubstans, som separationsmedium. Vanligast använda geler är agaros (för nukleinsyraseparation) och polyakrylamid (för proteinseparation). Gelelektroforesapparaten innehåller gelgjutbrickan för att förbereda gelen, gjutningskammar för att förbereda brunnarna, bufferttank, elektroder – positiv (anod) och negativ (katod) och spänningsförsörjningsenheten. Molekyler som DNA eller RNA, som är negativt laddade, rör sig från katoden till anoden och molekyler som är positivt laddade rör sig vice versa. Gelberedning görs enligt kravet. Om en hög upplösning eller separation av molekyler krävs, bör en gel med hög koncentration med mindre porstorlek framställas. Molekylerna separerade på gelmatrisen observeras efter en färgningsteknik. De separerade molekylerna visas som band på gelmatrisen.
Figur 01: Gelelektrofores
Gelelektrofores används i molekylär diagnostik såsom DNA-fingeravtryck för att fastställa närvaron av ett visst DNA/RNA-fragment eller ett protein. Gelelektrofores bestämmer också renheten hos det extraherade biomolekylprovet. Gelelektrofores utförs som ett preliminärt steg för in och hybridisering och som en bekräftande analys efter sekvensering.
Vad är kapillärelektrofores?
Kapillärelektrofores är en modifiering av gelelektrofores som använder samma princip för separation baserat på laddning, molekylstorlek, men utförs i ett kapillärrör med antingen en gelsubstans eller en flytande polymer. Kapillärer är beredda av smält kiseldioxid, och varje kapillärrör har en innerdiameter på 50-100 μm och är 25-100 cm lång. Prover injiceras i kapillärröret innehållande polymermaterialet och separeras mycket snabbt än den konventionella gelelektroforesen. Kapillärsystemet är väl skyddat inuti en isolatormantel som skyddar provet från all kontaminering. Kapillärer kan fyllas med flytande polymerer såsom hydroxietylcellulosa eller högupplösta geler såsom polyakrylamid. Kapillärelektrofores ger högre upplösning; därför är separationen mer exakt. Kapillärelektrofores använder ett automatiserat detektorsystem via spektrofotometrisk analys. Detta beror på det högre förhållandet mellan yta och volym.
Figur 02: Kapillärelektrofores
Kapillärelektrofores används i situationer som t.ex. inom krimin alteknik där högre noggrannhet krävs och används inte ofta eftersom det är kostsam teknik.
Vilka är likheterna mellan kapillärelektrofores och gelelektrofores?
- Separation av molekyler i båda teknikerna baseras på molekylens laddning och storlek.
- Båda teknikerna kan användas för att separera både nukleinsyror och proteiner.
- Samplingsvolymen för båda teknikerna är densamma.
- Båda teknikerna använder en buffert för att underlätta separation.
Vad är skillnaden mellan kapillärelektrofores och gelelektrofores?
Kapillärelektrofores vs gelelektrofores |
|
| Kapillärelektrofores är en teknik som separerar biomolekyler på ett kapillärrör med hjälp av ett flytande eller gelpolymermedium. | Gelelektrofores är en teknik som separerar biomolekyler på ett vertik alt eller horisontellt plan med hjälp av ett polymergelmedium. |
| Separation | |
| Vid kapillärelektrofores görs separationen inuti ett kapillärrör. | Vid gelelektrofores görs separationen på ett vertik alt eller horisontellt plan. |
| Medium of Separation | |
| Flytande polymerer som hydroxietylcellulosa används vid kapillärelektrofores. | Geler, antingen agaros eller polyakrylamid, används som medium vid gelelektrofores. |
| Cross Linkage | |
| Hög upplösning kan erhållas från kapillärelektrofores. | Upplösningen är låg vid gelelektrofores. |
| Förhållande mellan ytarea och volym | |
| Förhållandet mellan yta och volym är högt vid kapillärelektrofores. | Förhållandet mellan yta och volym är lågt vid gelelektrofores. |
| Detektionsteknik | |
| Detektion görs genom spektrofotometriska automatiserade detektorer i kapillärelektrofores. | Fläckning och observation genom UV-transilluminator görs som detektionstekniker vid gelelektrofores. |
Sammanfattning – Kapillärelektrofores vs gelelektrofores
Molekylär diagnostik spelar en stor roll i den vetenskapliga världen. Identifiering och rening av DNA, RNA och proteiner är kritiska steg i de diagnostiska procedurerna. Elektrofores är en teknik som separerar och identifierar biomolekyler i både gelelektrofores och den mycket avancerade kapillärgelelektroforesen. Gelelektrofores utförs i ett vertik alt eller horisontellt plan med användning av en polymergel med standardporstorlek medan kapillärelektrofores utförs i ett kapillärrör med en polymervätska eller en gel. Detta är skillnaden mellan kapillärelektrofores och gelelektrofores. Efter avslutad elektroforesteknik bearbetas biomolekylerna ytterligare för att erhålla information på högre nivå via hybridisering eller genom tekniker som fingeravtryck.
Ladda ned PDF-version av kapillärelektrofores vs gelelektrofores
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan gelelektrofores och kapillärelektrofores.
