Βασική διαφορά – Ηλεκτροφόρηση τριχοειδών έναντι ηλεκτροφόρησης γέλης
Η ηλεκτροφόρηση είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό βιομορίων με βάση το φορτίο των σωματιδίων, το μέγεθος των σωματιδίων και το σχήμα των σωματιδίων. Η μετανάστευση του μορίου, γνωστή ως ηλεκτροφορητική κινητικότητα, εξαρτάται από τον τύπο του πολυμερούς/πηκτής που χρησιμοποιείται, το μέγεθος των πόρων του, την παρεχόμενη τάση, τον χρόνο λειτουργίας και την αναλογία επιφάνειας προς όγκο. Υπάρχουν διάφοροι τύποι τεχνικών ηλεκτροφόρησης με βάση τον τύπο του βιομορίου που χρησιμοποιείται. Ο πρώτος τύπος ηλεκτροφόρησης που εφευρέθηκε ήταν η ηλεκτροφόρηση χαρτιού όπου ένα χαρτί νιτροκυτταρίνης χρησιμοποιήθηκε ως μέσο για τον διαχωρισμό των βιομορίων. Η αρχή της ηλεκτροφόρησης γέλης όπου χρησιμοποιήθηκαν πηκτώματα διαφορετικού μεγέθους πόρων για τον διαχωρισμό βιομορίων, εφευρέθηκε αργότερα. Η τεχνική ηλεκτροφόρησης γέλης τροποποιήθηκε περαιτέρω για να βελτιωθεί η ακρίβεια της τεχνικής και μια τέτοια τροποποίηση είναι η τριχοειδική ηλεκτροφόρηση. Η βασική διαφορά μεταξύ της τριχοειδούς ηλεκτροφόρησης και της ηλεκτροφόρησης γέλης είναι ότι η ηλεκτροφόρηση γέλης πραγματοποιείται σε κατακόρυφο ή οριζόντιο επίπεδο χρησιμοποιώντας ένα πολυμερές πήκτωμα τυπικού μεγέθους πόρων, ενώ η τριχοειδής ηλεκτροφόρηση πραγματοποιείται σε τριχοειδές σωλήνα με ένα πολυμερές υγρό ή ένα πήκτωμα.
Τι είναι η ηλεκτροφόρηση γέλης;
Η ηλεκτροφόρηση γέλης είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό κυρίως νουκλεϊκών οξέων, πρωτεϊνών ή αμινοξέων με βάση το φορτίο, το μέγεθος και το σχήμα τους. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί μια φυσική γέλη, η οποία είναι μια πολυμερής ουσία, ως μέσο διαχωρισμού. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα πηκτώματα είναι η αγαρόζη (για διαχωρισμό νουκλεϊκών οξέων) και το πολυακρυλαμίδιο (για διαχωρισμό πρωτεϊνών). Η συσκευή ηλεκτροφορητικής γέλης περιέχει το δίσκο χύτευσης γέλης για την προετοιμασία της γέλης, χτένες χύτευσης για την προετοιμασία των φρεατίων, δεξαμενή ρυθμιστή, ηλεκτρόδια – θετικά (άνοδος) και αρνητικά (κάθοδος) και τη μονάδα παροχής τάσης. Μόρια όπως το DNA ή το RNA, τα οποία είναι αρνητικά φορτισμένα, μετακινούνται από την κάθοδο στην άνοδο και τα μόρια που είναι θετικά φορτισμένα κινούνται αντίστροφα. Η προετοιμασία γέλης γίνεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις. Εάν απαιτείται υψηλή ανάλυση ή διαχωρισμός μορίων, θα πρέπει να παρασκευαστεί γέλη υψηλής συγκέντρωσης με μικρότερο μέγεθος πόρων. Τα μόρια που διαχωρίζονται στη μήτρα γέλης παρατηρούνται μετά από τεχνική χρώσης. Τα διαχωρισμένα μόρια εμφανίζονται ως λωρίδες στη μήτρα της γέλης.
Εικόνα 01: Ηλεκτροφόρηση γέλης
Η ηλεκτροφόρηση γέλης χρησιμοποιείται σε μοριακές διαγνωστικές, όπως η λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA για τον προσδιορισμό της παρουσίας ενός συγκεκριμένου θραύσματος DNA/RNA ή μιας πρωτεΐνης. Η ηλεκτροφόρηση γέλης καθορίζει επίσης την καθαρότητα του δείγματος βιομορίου που έχει εκχυλιστεί. Η ηλεκτροφόρηση πηκτής εκτελείται ως προκαταρκτικό βήμα για τον υβριδισμό και ως επιβεβαιωτική ανάλυση μετά τον προσδιορισμό της αλληλουχίας.
Τι είναι η τριχοειδική ηλεκτροφόρηση;
Η τριχοειδής ηλεκτροφόρηση είναι μια τροποποίηση της ηλεκτροφόρησης γέλης που χρησιμοποιεί την ίδια αρχή διαχωρισμού με βάση το φορτίο, το μέγεθος του μορίου, αλλά πραγματοποιείται σε τριχοειδές σωλήνα είτε με ουσία γέλης είτε με υγρό πολυμερές. Τα τριχοειδή παρασκευάζονται από τηγμένο πυρίτιο και κάθε τριχοειδής σωλήνας έχει εσωτερική διάμετρο 50-100μm και μήκος 25-100cm. Τα δείγματα εγχέονται στον τριχοειδή σωλήνα που περιέχει το πολυμερές υλικό και διαχωρίζονται πολύ γρήγορα από τη συμβατική ηλεκτροφόρηση γέλης. Το τριχοειδές σύστημα προστατεύεται καλά μέσα σε ένα μονωτικό περίβλημα που προστατεύει το δείγμα από οποιαδήποτε μόλυνση. Τα τριχοειδή μπορούν να γεμιστούν με υγρά πολυμερή όπως υδροξυαιθυλοκυτταρίνη ή πηκτώματα υψηλής ανάλυσης όπως πολυακρυλαμίδιο. Η τριχοειδική ηλεκτροφόρηση παρέχει μεγαλύτερη ανάλυση. επομένως ο διαχωρισμός είναι πιο ακριβής. Η τριχοειδική ηλεκτροφόρηση χρησιμοποιεί ένα αυτοματοποιημένο σύστημα ανιχνευτή μέσω φασματοφωτομετρικής ανάλυσης. Αυτό οφείλεται στον υψηλότερο λόγο επιφάνειας προς όγκο.
Εικόνα 02: Τριχοειδής ηλεκτροφόρηση
Η ηλεκτροφόρηση τριχοειδών χρησιμοποιείται σε καταστάσεις όπως στην εγκληματολογία όπου απαιτείται μεγαλύτερη ακρίβεια και δεν χρησιμοποιείται συνήθως καθώς είναι δαπανηρή τεχνική.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της τριχοειδούς ηλεκτροφόρησης και της ηλεκτροφόρησης γέλης;
- Ο διαχωρισμός των μορίων και στις δύο τεχνικές βασίζεται στο φορτίο και το μέγεθος του μορίου.
- Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και οι δύο τεχνικές για τον διαχωρισμό τόσο των νουκλεϊκών οξέων όσο και των πρωτεϊνών.
- Ο όγκος του δείγματος και των δύο τεχνικών είναι ο ίδιος.
- Και οι δύο τεχνικές χρησιμοποιούν buffer για να διευκολύνουν τον διαχωρισμό.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της τριχοειδούς ηλεκτροφόρησης και της ηλεκτροφόρησης γέλης;
Ηλεκτροφόρηση τριχοειδών vs ηλεκτροφόρηση γέλης |
|
| Η ηλεκτροφόρηση τριχοειδών είναι μια τεχνική που διαχωρίζει τα βιομόρια σε έναν τριχοειδή σωλήνα χρησιμοποιώντας ένα υγρό ή πολυμερές υλικό γέλης. | Η ηλεκτροφόρηση γέλης είναι μια τεχνική που διαχωρίζει βιομόρια σε κατακόρυφο ή οριζόντιο επίπεδο χρησιμοποιώντας μέσο πολυμερούς γέλης. |
| Χωρισμός | |
| Στην τριχοειδή ηλεκτροφόρηση, ο διαχωρισμός γίνεται μέσα σε έναν τριχοειδές σωλήνα. | Στην ηλεκτροφόρηση γέλης, ο διαχωρισμός γίνεται σε κάθετο ή οριζόντιο επίπεδο. |
| Μέσο διαχωρισμού | |
| Υγρά πολυμερή όπως η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιούνται στην τριχοειδική ηλεκτροφόρηση. | Γέλη, είτε αγαρόζη είτε πολυακρυλαμίδιο, χρησιμοποιούνται ως μέσο στην ηλεκτροφόρηση γέλης. |
| Cross Linkage | |
| Μπορεί να ληφθεί υψηλή ανάλυση με τριχοειδική ηλεκτροφόρηση. | Η ανάλυση είναι χαμηλή στην ηλεκτροφόρηση γέλης. |
| Λόγος επιφάνειας προς όγκο | |
| Ο λόγος επιφάνειας προς όγκο είναι υψηλός στην τριχοειδική ηλεκτροφόρηση. | Η αναλογία επιφάνειας προς όγκο είναι χαμηλή στην ηλεκτροφόρηση γέλης. |
| Τεχνική ανίχνευσης | |
| Η ανίχνευση γίνεται μέσω φασματοφωτομετρικών αυτοματοποιημένων ανιχνευτών στην τριχοειδική ηλεκτροφόρηση. | Η χρώση και η παρατήρηση μέσω του transilluminator UV γίνονται ως τεχνικές ανίχνευσης στην ηλεκτροφόρηση γέλης. |
Σύνοψη – Τριχοειδής Ηλεκτροφόρηση εναντίον Ηλεκτροφόρησης Γέλης
Η μοριακή διάγνωση παίζει σημαντικό ρόλο στον επιστημονικό κόσμο. Η αναγνώριση και ο καθαρισμός του DNA, του RNA και των πρωτεϊνών είναι κρίσιμα βήματα στις διαγνωστικές διαδικασίες. Η ηλεκτροφόρηση είναι μια τεχνική που διαχωρίζει και προσδιορίζει βιομόρια τόσο στην ηλεκτροφόρηση γέλης όσο και στην πολύ προηγμένη ηλεκτροφόρηση τριχοειδούς γέλης. Η ηλεκτροφόρηση πηκτής εκτελείται σε κατακόρυφο ή οριζόντιο επίπεδο χρησιμοποιώντας πολυμερή γέλη τυπικού μεγέθους πόρων, ενώ η τριχοειδής ηλεκτροφόρηση πραγματοποιείται σε τριχοειδές σωλήνα με υγρό πολυμερούς ή γέλη. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της τριχοειδούς ηλεκτροφόρησης και της ηλεκτροφόρησης γέλης. Με την ολοκλήρωση της τεχνικής ηλεκτροφόρησης, τα βιομόρια υποβάλλονται σε περαιτέρω επεξεργασία για να ληφθούν πληροφορίες υψηλότερου επιπέδου μέσω υβριδισμού ή μέσω τεχνικών όπως η λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων.
Λήψη έκδοσης PDF του τριχοειδούς ηλεκτροφόρησης εναντίον πηκτής ηλεκτροφόρησης
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ ηλεκτροφόρησης γέλης και τριχοειδούς ηλεκτροφόρησης.
