Differenza chiave: elettroforesi capillare vs elettroforesi su gel
L'elettroforesi è una tecnica utilizzata per separare le biomolecole in base alla carica delle particelle, alla dimensione delle particelle e alla forma delle particelle. La migrazione della molecola, nota come mobilità elettroforetica, dipende dal tipo di polimero/gel utilizzato, dalla dimensione dei pori, dalla tensione fornita, dal tempo di esecuzione e dal rapporto superficie/volume. Esistono diversi tipi di tecniche di elettroforesi in base al tipo di biomolecola utilizzata. Il primo tipo di elettroforesi inventato è stata l'elettroforesi su carta in cui una carta di nitrocellulosa è stata utilizzata come mezzo per la separazione delle biomolecole. Il principio dell'elettroforesi su gel in cui sono stati utilizzati gel di diverse dimensioni dei pori per separare le biomolecole, è stato inventato in seguito. La tecnica dell'elettroforesi su gel è stata ulteriormente modificata per migliorare l'accuratezza della tecnica e una di queste modifiche è l'elettroforesi capillare. Il differenza fondamentale tra l'elettroforesi capillare e l'elettroforesi su gel è quello l'elettroforesi su gel viene eseguita su un piano verticale o orizzontale utilizzando un gel polimerico di dimensioni standard dei pori mentre l'elettroforesi capillare viene eseguita in un tubo capillare con un liquido polimerico o un gel.
Cos'è l'elettroforesi su gel?
L'elettroforesi su gel è una tecnica utilizzata per separare principalmente acidi nucleici, proteine o amminoacidi in base alla sua carica, dimensione e forma. Questa tecnica utilizza un gel fisico, che è una sostanza polimerica, come mezzo di separazione. I gel più comunemente utilizzati sono l'agarosio (per la separazione degli acidi nucleici) e il poliacrilammide (per la separazione delle proteine). L'apparato elettroforetico del gel contiene il vassoio di colata del gel per preparare il gel, i pettini di colata per preparare i pozzetti, il serbatoio tampone, gli elettrodi – positivo (anodo) e negativo (catodo) e l'unità di alimentazione di tensione. Molecole come il DNA o l'RNA, che sono caricate negativamente, si spostano dal catodo all'anodo e le molecole che sono caricate positivamente si muovono viceversa. La preparazione del gel viene eseguita in base alle esigenze. Se è necessaria un'elevata risoluzione o separazione delle molecole, è necessario preparare un gel ad alta concentrazione con una dimensione dei pori inferiore. Le molecole separate sulla matrice di gel vengono osservate dopo una tecnica di colorazione. Le molecole separate appaiono come bande sulla matrice del gel.
Figura 01: Elettroforesi su gel
L'elettroforesi su gel viene utilizzata nella diagnostica molecolare come il fingerprinting del DNA per determinare la presenza di un particolare frammento di DNA/RNA o di una proteina. L'elettroforesi su gel determina anche la purezza del campione di biomolecola estratto. L'elettroforesi su gel viene eseguita come passaggio preliminare per l'ibridazione e come analisi di conferma dopo il sequenziamento.
Cos'è l'elettroforesi capillare?
L'elettroforesi capillare è una modifica dell'elettroforesi su gel che utilizza lo stesso principio di separazione basato sulla carica e sulla dimensione della molecola, ma viene eseguita in un tubo capillare con una sostanza gel o un polimero liquido. I capillari sono preparati di silice fusa e ogni tubo capillare ha un diametro interno di 50-100 μm ed è lungo 25-100 cm. I campioni vengono iniettati nel tubo capillare contenente il materiale polimerico e vengono separati molto rapidamente rispetto all'elettroforesi su gel convenzionale. Il sistema capillare è ben protetto all'interno di una guaina isolante che protegge il campione da qualsiasi contaminazione. I capillari possono essere riempiti con polimeri liquidi come l'idrossietilcellulosa o gel ad alta risoluzione come il poliacrilammide. L'elettroforesi capillare fornisce una maggiore risoluzione; quindi la separazione è più accurata. L'elettroforesi capillare utilizza un sistema di rilevamento automatizzato tramite analisi spettrofotometrica. Ciò è dovuto al rapporto tra superficie e volume più elevato.
Figura 02: Elettroforesi capillare
L'elettroforesi capillare viene utilizzata in situazioni come in medicina legale in cui è richiesta una maggiore precisione e non è comunemente usata in quanto è una tecnica costosa.
Quali sono le somiglianze tra l'elettroforesi capillare e l'elettroforesi su gel?
- La separazione delle molecole in entrambe le tecniche si basa sulla carica e sulla dimensione della molecola.
- Entrambe le tecniche possono essere utilizzate per separare sia gli acidi nucleici che le proteine.
- Il volume del campione di entrambe le tecniche è lo stesso.
- Entrambe le tecniche utilizzano un buffer per facilitare la separazione.
Qual è la differenza tra elettroforesi capillare ed elettroforesi su gel?
Elettroforesi capillare vs elettroforesi su gel |
|
| L'elettroforesi capillare è una tecnica che separa le biomolecole su un tubo capillare utilizzando un mezzo polimerico liquido o gel. | L'elettroforesi su gel è una tecnica che separa le biomolecole su un piano verticale o orizzontale utilizzando un mezzo gel polimerico. |
| Separazione | |
| Nell'elettroforesi capillare, la separazione avviene all'interno di un tubo capillare. | Nell'elettroforesi su gel, la separazione avviene su un piano verticale o orizzontale. |
| Mezzo di separazione | |
| I polimeri liquidi come l'idrossietilcellulosa vengono utilizzati nell'elettroforesi capillare. | I gel, agarosio o poliacrilammide, sono usati come mezzo nell'elettroforesi su gel. |
| Collegamento incrociato | |
| L' alta risoluzione può essere ottenuta dall'elettroforesi capillare. | La risoluzione è bassa nell'elettroforesi su gel. |
| Rapporto tra superficie e volume | |
| Il rapporto superficie/volume è elevato nell'elettroforesi capillare. | Il rapporto superficie/volume è basso nell'elettroforesi su gel. |
| Tecnica di rilevamento | |
| Il rilevamento avviene tramite rivelatori spettrofotometrici automatizzati in elettroforesi capillare. | La colorazione e l'osservazione attraverso il transilluminatore UV vengono eseguite come tecniche di rilevamento nell'elettroforesi su gel. |
Riepilogo – Elettroforesi capillare vs elettroforesi su gel
La diagnostica molecolare gioca un ruolo importante nel mondo scientifico. L'identificazione e la purificazione di DNA, RNA e proteine sono passaggi critici nelle procedure diagnostiche. L'elettroforesi è una tecnica che separa e identifica le biomolecole sia nell'elettroforesi su gel che nell'elettroforesi su gel capillare molto avanzata. L'elettroforesi su gel viene eseguita su un piano verticale o orizzontale utilizzando un gel polimerico di dimensioni standard dei pori mentre l'elettroforesi capillare viene eseguita in un tubo capillare con un liquido polimerico o un gel. Questa è la differenza tra elettroforesi capillare ed elettroforesi su gel. Al completamento della tecnica di elettroforesi, le biomolecole vengono ulteriormente elaborate per ottenere informazioni di livello superiore tramite ibridazione o tecniche come il fingerprinting.
Scarica la versione PDF di elettroforesi capillare vs elettroforesi su gel
Puoi scaricare la versione PDF di questo articolo e usarla per scopi offline come da nota di citazione. Si prega di scaricare la versione PDF qui Differenza tra elettroforesi su gel ed elettroforesi capillare.
