Полностью автоматизированная система печати белков (WesternBlotting System) - это автоматизированное устройство для обнаружения и анализа белков, которое широко используется в таких областях, как исследования в области биологических наук, клиническая диагностика и разработка лекарств. Он способен автоматизировать такие шаги, как разделение белка, электрофорез, трансмембрана, закрытие, инкубация антител, окрашивание и т. Д., Чтобы повысить эффективность эксперимента и уменьшить ошибки в ручной работе. Ниже приведены технические принципы этой системы.
Разделение белков (электрофорез SDS - PAGE)
Принцип: белки отделяются в электрическом поле в зависимости от их молекулярной массы. Протеин в образце обрабатывается SDS (додекаалкилсульфонат натрия), что приводит к его отрицательному заряду и дегенерации, потере первоначальной структуры и превращению в линейную молекулу. Затем образец загружается в гель, и после наложения электрического поля белки перемещаются в геле в зависимости от размера молекулы, меньшие белки мигрируют быстрее, а более крупные - медленнее.
Автоматизация: в полностью автоматической системе печати белков этот процесс выполняется автоматическим электрофоретическим модулем, способным автоматически добавлять образцы, регулировать условия электрофореза, периодически завершать эксперименты и так далее.
2. Трансферометрия (перенос белка)
Принцип: белки после электрофореза должны быть перенесены на твердые мембраны (например, PVDF или нитратную целлюлозу) для последующего тестирования. Трансмембранный процесс обычно заключается в передаче белка из геля на мембрану путем электрического переноса. Эффективность переноса тесно связана с такими факторами, как выбор мембраны, ток и время.
Автоматизация: полностью автоматизированная система отпечатка белка автоматически контролирует напряжение и время трансформаторной мембраны и контролирует эффект переноса в реальном времени во время эксперимента, обеспечивая полную передачу белка.
3. Закрытие
Принцип: После вращения мембраны, чтобы избежать неспецифических связей, мембрана должна быть закрыта. Закрытые стадии обычно используют 5% - ный обезжиренный сухой порошок или раствор BSA, который закрывает пустоты на мембране, предотвращая неспецифическое связывание антител с мембраной.
Автоматизация: система может автоматически добавлять закрытую жидкость, контролировать время инкубации и температуру, обеспечивать однородность закрытого процесса.
4. Инкубация антителами
Принцип: Этот шаг включает в себя использование определенных антител для обнаружения целевых белков. Сначала для инкубации используются первичные антитела к целевому белку, а затем вторичные антитела, которые распознают первичные антитела и имеют поддающиеся обнаружению маркеры (например, ферменты или флуоресцентные группы).
Автоматизация: полностью автоматизированная система печати белков способна автоматически добавлять раствор антител, регулировать время инкубации, температуру и автоматически стирать поверхность мембраны, чтобы удалить несвязанные антитела и уменьшить фоновый шум.
5. Мойка
Принцип: После инкубации антител на мембране обычно остаются несвязанные остатки антител. Шаги стирки удаляют эти несвязанные антитела и примеси с помощью буфера, чтобы уменьшить фоновые сигналы и улучшить специфичность обнаружения.
Автоматизация: Автоматизированная система способна автоматически добавлять скрубберы и проводить многократные промывки по мере необходимости, чтобы обеспечить очистку поверхности мембраны и уменьшить фоновые помехи.
6. Определение цвета или флуоресценции
Принцип: После инкубации антител обнаружение целевых белков обычно зависит от генерации ярко выраженных или флуоресцентных сигналов. Обычные методы обнаружения включают:
Химическая люминесценция (ECL): антитела второй степени обычно имеют ферменты (например, HRP или AP), которые выделяют световые сигналы после реакции с субстратом и обнаруживаются с помощью оптических устройств.
Метод флуоресцентного обнаружения: если используются маркированные флуоресценцией антитела, система обнаружения возбуждает и захватывает излучаемые флуоресцентные сигналы с помощью света на определенной длине волны.
Автоматизация: полностью автоматизированная система печати белков автоматически добавляет видимые субстраты, контролирует время реакции и обнаруживает их с помощью интегрированной системы визуализации.
7. Анализ данных и подготовка докладов
Принцип: количественная оценка яркого или флуоресцентного сигнала с помощью программного обеспечения для анализа изображений для определения экспрессии целевого белка. Это обычно количественно анализируется путем сравнения яркости или интенсивности флуоресценции белковых полос в образце с известными стандартами концентрации.
Автоматизация: программное обеспечение для анализа данных, встроенное в систему, способно автоматически обрабатывать изображения и генерировать отчеты, включая экспрессию белка, молекулярную массу полосы, контраст между образцами и так далее.
Технические характеристики
Полная автоматизация: полностью автоматизированная система отпечатка белка может автоматически выполнять ряд операций, начиная от разделения белка, электрофореза, трансмембраны, закрытия, инкубации антител, стирки и заканчивая цветом, что значительно повышает эффективность и повторяемость эксперимента.
Высокий поток: современные автоматизированные системы могут обрабатывать несколько образцов одновременно и подходят для крупномасштабных экспериментов.
Точное управление: система может точно контролировать время, температуру, условия реакции и т. Д. на каждом этапе эксперимента, уменьшая ошибки в работе человека.
Обработка и анализ данных: интегрированное программное обеспечение для анализа изображений позволяет автоматически проводить количественный анализ результатов экспериментов, предоставляя более точные и повторяющиеся данные.
Простота в работе: пользователь просто устанавливает экспериментальные параметры, и система автоматически завершает весь экспериментальный процесс и генерирует подробные отчеты, уменьшая утомительные операции.
резюме
Полностью автоматизированная система печати белков может значительно повысить эффективность эксперимента и точность данных за счет автоматизации различных этапов эксперимента. Его основные технические принципы включают разделение белков, электрическую передачу, инкубацию антител, определение цвета или флуоресценции и т. Д. Каждый шаг тщательно контролируется и оптимизирован для обнаружения белков с высоким потоком и низкой погрешностью.