Diferencia clave: electroforesis capilar frente a electroforesis en gel
La electroforesis es una técnica que se utiliza para separar biomoléculas en función de la carga, el tamaño y la forma de las partículas. La migración de la molécula, conocida como movilidad electroforética, depende del tipo de polímero/gel utilizado, el tamaño de sus poros, el voltaje proporcionado, el tiempo de ejecución y la relación superficie/volumen. Existen diferentes tipos de técnicas de electroforesis en función del tipo de biomolécula utilizada. El primer tipo de electroforesis que se inventó fue la electroforesis en papel, en la que se utilizaba un papel de nitrocelulosa como medio para la separación de biomoléculas. Más tarde se inventó el principio de la electroforesis en gel, en la que se usaban geles de diferentes tamaños de poros para separar biomoléculas. La técnica de electroforesis en gel se modificó aún más para mejorar la precisión de la técnica, y una de esas modificaciones es la electroforesis capilar. La diferencia clave entre la electroforesis capilar y la electroforesis en gel es que la electroforesis en gel se realiza en un plano vertical u horizontal utilizando un gel de polímero de tamaño de poro estándar, mientras que la electroforesis capilar se realiza en un tubo capilar con un polímero líquido o un gel.
¿Qué es la electroforesis en gel?
La electroforesis en gel es una técnica utilizada para separar principalmente ácidos nucleicos, proteínas o aminoácidos en función de su carga, tamaño y forma. Esta técnica utiliza un gel físico, que es una sustancia polimérica, como medio de separación. Los geles más utilizados son la agarosa (para la separación de ácidos nucleicos) y la poliacrilamida (para la separación de proteínas). El aparato de electroforesis en gel contiene la bandeja de colada de gel para preparar el gel, los peines de colada para preparar los pocillos, el tanque de amortiguación, los electrodos: positivo (ánodo) y negativo (cátodo) y la unidad de suministro de voltaje. Las moléculas como el ADN o el ARN, que tienen carga negativa, se mueven del cátodo al ánodo y las moléculas que tienen carga positiva se mueven al revés. La preparación del gel se realiza de acuerdo con el requerimiento. Si se requiere una alta resolución o separación de moléculas, se debe preparar un gel de alta concentración con un tamaño de poro menor. Las moléculas separadas sobre la matriz del gel se observan después de una técnica de tinción. Las moléculas separadas aparecen como bandas en la matriz del gel.
Figura 01: Electroforesis en gel
La electroforesis en gel se utiliza en diagnósticos moleculares como la toma de huellas dactilares de ADN para determinar la presencia de un fragmento de ADN/ARN en particular o una proteína. La electroforesis en gel también determina la pureza de la muestra de biomolécula extraída. La electroforesis en gel se realiza como paso preliminar para la hibridación y como análisis de confirmación después de la secuenciación.
¿Qué es la electroforesis capilar?
La electroforesis capilar es una modificación de la electroforesis en gel que utiliza el mismo principio de separación basado en la carga y el tamaño de la molécula, pero se realiza en un tubo capilar con una sustancia de gel o un polímero líquido. Los capilares se preparan con sílice fundida y cada tubo capilar tiene un diámetro interno de 50-100 μm y una longitud de 25-100 cm. Las muestras se inyectan en el tubo capilar que contiene el material polimérico y se separan mucho más rápido que con la electroforesis en gel convencional. El sistema capilar está bien protegido dentro de una cubierta aislante que protege la muestra de cualquier contaminación. Los capilares se pueden llenar con polímeros líquidos como hidroxietilcelulosa o geles de alta resolución como poliacrilamida. La electroforesis capilar proporciona una mayor resolución; por lo tanto, la separación es más precisa. La electroforesis capilar utiliza un sistema detector automatizado mediante análisis espectrofotométrico. Esto se debe a la mayor relación entre el área superficial y el volumen.
Figura 02: Electroforesis capilar
La electroforesis capilar se usa en situaciones como la medicina forense donde se requiere una mayor precisión y no se usa comúnmente porque es una técnica costosa.
¿Cuáles son las similitudes entre la electroforesis capilar y la electroforesis en gel?
- La separación de moléculas en ambas técnicas se basa en la carga y el tamaño de la molécula.
- Ambas técnicas se pueden utilizar para separar ácidos nucleicos y proteínas.
- El volumen de muestra de ambas técnicas es el mismo.
- Ambas técnicas utilizan un tampón para facilitar la separación.
¿Cuál es la diferencia entre la electroforesis capilar y la electroforesis en gel?
Electroforesis capilar frente a electroforesis en gel |
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| La electroforesis capilar es una técnica que separa biomoléculas en un tubo capilar utilizando un medio polimérico líquido o en gel. | La electroforesis en gel es una técnica que separa biomoléculas en un plano vertical u horizontal utilizando un medio de gel polimérico. |
| Separación | |
| En la electroforesis capilar, la separación se realiza dentro de un tubo capilar. | En la electroforesis en gel, la separación se realiza en un plano vertical u horizontal. |
| Medio de separación | |
| Los polímeros líquidos como la hidroxietilcelulosa se utilizan en la electroforesis capilar. | Los geles, ya sea de agarosa o de poliacrilamida, se utilizan como medio en la electroforesis en gel. |
| Enlace cruzado | |
| La electroforesis capilar puede obtener alta resolución. | La resolución es baja en la electroforesis en gel. |
| Relación de superficie a volumen | |
| La relación superficie/volumen es alta en la electroforesis capilar. | La relación superficie/volumen es baja en la electroforesis en gel. |
| Técnica de detección | |
| La detección se realiza a través de detectores automatizados espectrofotométricos en electroforesis capilar. | La tinción y la observación a través del transiluminador UV se realizan como técnicas de detección en la electroforesis en gel. |
Resumen: electroforesis capilar frente a electroforesis en gel
El diagnóstico molecular juega un papel importante en el mundo científico. La identificación y purificación de ADN, ARN y proteínas son pasos críticos en los procedimientos de diagnóstico. La electroforesis es una técnica que separa e identifica biomoléculas tanto en la electroforesis en gel como en la muy avanzada electroforesis en gel capilar. La electroforesis en gel se realiza en un plano vertical u horizontal utilizando un gel de polímero de tamaño de poro estándar, mientras que la electroforesis capilar se realiza en un tubo capilar con un polímero líquido o un gel. Esta es la diferencia entre la electroforesis capilar y la electroforesis en gel. Una vez completada la técnica de electroforesis, las biomoléculas se procesan aún más para obtener información de mayor nivel mediante hibridación o mediante técnicas como la toma de huellas dactilares.
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