Sự khác biệt giữa điện di mao mạch và điện di gel

Sự khác biệt chính - Điện di mao quản và Điện di gel
 

Điện di là một kỹ thuật được sử dụng để phân tách các phân tử sinh học dựa trên điện tích hạt, kích thước hạt và hình dạng hạt. Sự di chuyển của phân tử, được gọi là Điện di động, phụ thuộc vào loại polymer / gel được sử dụng, kích thước lỗ rỗng của nó, điện áp được cung cấp, thời gian chạy và tỷ lệ bề mặt so với thể tích. Có nhiều loại kỹ thuật điện di khác nhau dựa trên loại phân tử sinh học được sử dụng. Loại điện di đầu tiên được phát minh là điện di giấy trong đó giấy nitrocellulose được sử dụng làm môi trường để tách các phân tử sinh học. Nguyên lý điện di gel trong đó các loại gel có kích thước lỗ rỗng khác nhau được sử dụng để tách các phân tử sinh học, được phát minh sau đó. Kỹ thuật điện di gel đã được sửa đổi thêm để cải thiện độ chính xác của kỹ thuật, và một sửa đổi như vậy là điện di mao quản. Sự khác biệt chính giữa điện di mao quản và điện di gel là điện di gel được thực hiện trong mặt phẳng thẳng đứng hoặc nằm ngang bằng cách sử dụng gel polymer có kích thước lỗ tiêu chuẩn trong khi điện di mao quản được thực hiện trong ống mao quản bằng chất lỏng polymer hoặc gel.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Điện di gel là gì
3. Điện di mao quản là gì
4. Điểm tương đồng giữa điện di mao quản và điện di gel
5. So sánh bên cạnh - Điện di mao mạch so với điện di gel ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Điện di gel là gì?

Điện di trên gel là một kỹ thuật được sử dụng để tách chủ yếu axit nucleic, protein hoặc axit amin dựa trên điện tích, kích thước và hình dạng của nó. Kỹ thuật này sử dụng một loại gel vật lý, là một chất polymer, làm môi trường phân tách. Các loại gel được sử dụng phổ biến nhất là Agarose (để tách axit nucleic) và Polyacrylamide (để tách protein). Thiết bị điện di gel chứa khay đúc gel để chuẩn bị gel, đúc lược để chuẩn bị giếng, bể đệm, điện cực dương (cực dương) và âm (cực âm) và đơn vị cung cấp điện áp. Các phân tử như DNA hoặc RNA, được tích điện âm, di chuyển từ cực âm sang cực dương và các phân tử tích điện dương di chuyển ngược lại. Chuẩn bị gel được thực hiện theo yêu cầu. Nếu cần độ phân giải cao hoặc tách các phân tử, nên chuẩn bị một loại gel có nồng độ cao với kích thước lỗ nhỏ hơn. Các phân tử được phân tách trên ma trận gel được quan sát sau một kỹ thuật nhuộm màu. Các phân tử tách biệt xuất hiện dưới dạng các dải trên ma trận gel.

Hình 01: Điện di gel

Điện di trên gel được sử dụng trong chẩn đoán phân tử như dấu vân tay DNA để xác định sự hiện diện của một đoạn DNA / RNA cụ thể hoặc protein. Điện di gel cũng xác định độ tinh khiết của mẫu phân tử sinh học được chiết xuất. Điện di trên gel được thực hiện như một bước sơ bộ để tạo và lai hóa và như là một phân tích xác nhận sau khi giải trình tự.

Điện di mao mạch là gì?

Điện di mao quản là một sửa đổi của điện di gel sử dụng cùng một nguyên tắc phân tách dựa trên điện tích, kích thước của phân tử, nhưng được thực hiện trong ống mao quản với chất gel hoặc polymer lỏng. Các mao quản được chuẩn bị từ silica nung chảy, và mỗi ống mao quản có đường kính trong từ 50-100μm và dài 25-100cm. Các mẫu được bơm vào ống mao quản chứa vật liệu polymer và được tách ra nhanh hơn nhiều so với điện di gel thông thường. Hệ thống mao quản được bảo vệ tốt bên trong áo khoác cách điện giúp bảo vệ mẫu khỏi mọi sự nhiễm bẩn. Các mao mạch có thể được lấp đầy bằng các polyme lỏng như hydroxyethyl cellulose hoặc gel có độ phân giải cao như polyacrylamide. Điện di mao mạch cung cấp độ phân giải cao hơn; do đó phân tách chính xác hơn. Điện di mao quản sử dụng hệ thống dò tự động thông qua phân tích quang phổ. Điều này là do tỷ lệ diện tích bề mặt cao hơn so với tỷ lệ thể tích.

Hình 02: Điện di mao quản

Điện di mao mạch được sử dụng trong các tình huống như trong pháp y nơi đòi hỏi độ chính xác cao hơn và không được sử dụng phổ biến vì đây là kỹ thuật tốn kém.

Điểm giống nhau giữa điện di mao mạch và điện di gel?

• Việc tách các phân tử trong cả hai kỹ thuật dựa trên điện tích và kích thước của phân tử.
• Cả hai kỹ thuật có thể được sử dụng để tách cả axit nucleic và protein.
• Khối lượng mẫu của cả hai kỹ thuật là như nhau.
• Cả hai kỹ thuật đều sử dụng bộ đệm để tạo điều kiện tách.

Sự khác biệt giữa điện di mao mạch và điện di gel?

Điện di mao mạch vs Điện di gel
Điện di mao quản là một kỹ thuật phân tách các phân tử sinh học trên ống mao quản bằng môi trường polymer lỏng hoặc gel.	Điện di gel là một kỹ thuật phân tách các phân tử sinh học trên mặt phẳng thẳng đứng hoặc nằm ngang bằng môi trường gel polymer.
Tách biệt
Trong điện di mao quản, việc phân tách được thực hiện bên trong ống mao quản.	Trong điện di gel, việc phân tách được thực hiện trên mặt phẳng thẳng đứng hoặc nằm ngang.
Phương tiện phân tách
Các polyme lỏng như hydroxyethylcellulose được sử dụng trong điện di mao quản.	Gel, hoặc agarose hoặc polyacrylamide, được sử dụng như một phương tiện trong điện di gel.
Liên kết chéo
Độ phân giải cao có thể thu được từ điện di mao quản.	Độ phân giải thấp trong điện di gel.
Tỷ lệ diện tích bề mặt so với khối lượng
Tỷ lệ bề mặt so với thể tích cao trong điện di mao quản.	Tỷ lệ bề mặt trên thể tích thấp trong điện di gel.
Kỹ thuật phát hiện
Việc phát hiện được thực hiện thông qua các máy dò tự động quang phổ trong điện di mao quản.	Nhuộm và quan sát qua transilluminator UV được thực hiện như các kỹ thuật phát hiện trong điện di gel.

Tóm tắt - Điện di mao quản vs Điện di gel

Chẩn đoán phân tử đóng một vai trò quan trọng trong thế giới khoa học. Xác định và tinh chế DNA, RNA và Protein là các bước quan trọng trong quy trình chẩn đoán. Điện di là một kỹ thuật phân tách và xác định các phân tử sinh học trong cả điện di gel và điện di gel mao mạch tiên tiến hơn nhiều. Điện di trên gel được thực hiện trong mặt phẳng thẳng đứng hoặc nằm ngang bằng cách sử dụng gel polymer có kích thước lỗ tiêu chuẩn trong khi điện di mao quản được thực hiện trong ống mao quản bằng chất lỏng polymer hoặc gel. Đây là sự khác biệt giữa điện di mao quản và điện di gel. Sau khi hoàn thành kỹ thuật điện di, các phân tử sinh học được xử lý thêm để có được thông tin cấp cao hơn thông qua lai tạo hoặc thông qua các kỹ thuật như lấy dấu vân tay.

Tải xuống phiên bản PDF của điện di mao quản vs điện di gel

Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa điện di gel và điện di mao mạch.

Người giới thiệu:

1. Durney, Brandon C., et al. Điện di mao quản áp dụng cho DNA: xác định và khai thác trình tự và cấu trúc để thúc đẩy sinh học (2009-2014). Hóa học phân tích và sinh hóa, Springer Berlin Heidelberg, 2015, Có sẵn ở đây. Truy cập ngày 28 tháng 8 năm 2017.
2. Điện di. Đại học Leicester, ngày 8 tháng 1 năm 2009, Có sẵn tại đây. Truy cập ngày 28 tháng 8 năm 2017.
3. Điện di Gel Gel. Khan Academy, Có sẵn ở đây. Truy cập ngày 28 tháng 8 năm 2017.

Hình ảnh lịch sự:

1. DNA DNA Agarose điện di gel Trường học về tài nguyên thiên nhiên từ Ann Arbor - phòng thí nghiệm DNA (CC BY 2.0) qua Commons Wikimedia
2. Công cụ điện di Gel Capillary Gel Sơ đồ điện tử của chem4066sp13 - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia