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美國(guó)光譜醫(yī)學(xué)透析袋常見(jiàn)問(wèn)題解析

來(lái)源:上海通善生物科技有限公司   2013年12月16日 09:25  

問(wèn)題1:如何準(zhǔn)備透析膜管?

透析膜管的準(zhǔn)備因膜管材質(zhì)和生產(chǎn)工藝的差別而有所不同。注意,我們不推薦煮沸處理,因其可能損壞膜管并改變膜孔徑。

A.           生物技術(shù)級(jí)RCCEPVDF膜可以用DI水沖洗15-30分鐘,去除防腐劑*。

B.           Spectra/PorR7 標(biāo)準(zhǔn)級(jí)RC膜已經(jīng)預(yù)處理,去除了重金屬和硫化物,只需在去離子水中浸泡15-30分鐘,去除*即可。

C.           Spectra/PorR 1-6 標(biāo)準(zhǔn)級(jí)RC膜,一般情況下,在水中漂洗足以去除甘油或防腐劑,而對(duì)于親和研究之類(lèi)極其敏感的透析應(yīng)用或者重金屬及硫化物會(huì)影響透析樣品下游分析的應(yīng)用,可能需要一些額外的處理以去除在生產(chǎn)過(guò)程中引入的痕量水平重金屬及硫化物,spectrumlabs提供Heavy Metal Cleaning Kit。

 

問(wèn)題2:透析的原理是什么?一般需要多長(zhǎng)時(shí)間才能完成?

透析是指溶質(zhì)在濃度梯度的驅(qū)使下,選擇性擴(kuò)散通過(guò)半透膜,從而達(dá)到大/小分子分離,膜兩側(cè)濃度平衡,即小顆粒的溶質(zhì)通過(guò)膜,而大分子物質(zhì)不能通過(guò),被截留在膜另一邊。

如果將樣品置于透析膜管內(nèi),通過(guò)置換膜管外部的透析緩沖液,可將小顆粒物質(zhì)清除,從而達(dá)到純化大分子物質(zhì)的目的。一般來(lái)說(shuō),一天之內(nèi)置換3-5次緩沖液,然后在室溫條件下,放在攪拌臺(tái)上隔夜透析,即可達(dá)到的透析結(jié)果。標(biāo)準(zhǔn)的透析操作一般需要16-24小時(shí)。許多因素會(huì)影響透析效率,包括:擴(kuò)散系數(shù)、pH值、溫度、時(shí)間、物質(zhì)濃度、樣品體積、透析緩沖液體積、透析緩沖液的置換次數(shù)、膜表面積、膜厚度、分子帶電荷及緩沖液攪拌速率。

 

問(wèn)題3:透析一個(gè)樣品需要多少體積的透析緩沖液?緩沖液置換頻率怎么安排?

透析緩沖液的體積越大,小分子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力越大。我們一般推薦緩沖液和樣品的體積比為100:1,*為5001。當(dāng)擴(kuò)散速率降低,膜兩側(cè)溶液趨于平衡時(shí),通過(guò)置換緩沖液,可維持小分子擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力和透析速率。我們一般推薦在12-24小時(shí)內(nèi),置換緩沖液23次,具體安排如下:

 

*次緩沖液置換:透析開(kāi)始后2-3小時(shí)

第二次緩沖液置換:透析開(kāi)始后4-5小時(shí)

zui后一次緩沖液置換:透析隔夜之前

 

問(wèn)題4:如何選擇正確的截留分子量(MWCO)?

截留分子量應(yīng)該竟可能的大,以使透析速率zui大化。但是,為了獲得zui大的樣品回收率,選擇的截留分子量應(yīng)至少為需純化的大分子物質(zhì)分子量的一半。對(duì)于需對(duì)幾種分子進(jìn)行分離的應(yīng)用,分子之間的分子量差至少為5倍,才能完成有效的膜透析。若不能滿足分子量差的要求,可能需要使用其它的分離技術(shù),如色譜方法或切向流過(guò)濾。

 

問(wèn)題5:哪種膜的蛋白質(zhì)結(jié)合率zui低?

每種膜對(duì)不同的分子具有不同的親和性。對(duì)于球狀蛋白,相對(duì)的結(jié)合親和性由低到高為CE< RC

 

問(wèn)題6:怎樣為膜管選擇合適大小的膜夾?

標(biāo)準(zhǔn)RC(Spectra/Por 1-7)和生物技術(shù)級(jí)RC膜由柔韌的再生纖維素聚合物制造,可使用任何一種透析膜夾密封。生物技術(shù)級(jí)CE & PVDF膜由相對(duì)剛性的聚合物制造,需要使用相對(duì)溫和的通用膜夾。鑒于通用膜夾對(duì)于所有類(lèi)型的膜管都能起到很好的密封作用,如不確定選擇哪種膜夾合適,使用通用膜夾即可。標(biāo)準(zhǔn)膜夾一般只用于標(biāo)準(zhǔn)級(jí)RC膜管。

膜夾的密封寬度一般需比膜管的扁平寬度長(zhǎng)4-10 mm。通用膜夾的zui小密封寬度為50 mm。對(duì)于所有扁平寬度規(guī)格的spectrumlabs生物技術(shù)級(jí)膜管,均有相應(yīng)的膜夾可供選擇。

 

問(wèn)題7:透析膜的保存時(shí)間為多長(zhǎng)?

干包裝的透析膜可保存5年。濕包裝的透析膜(0.1% 的*溶液)保存期限為3年。輻照滅菌的透析膜可保存1.5年。

 

問(wèn)題8:透析膜變干或凍存之后是否仍可使用?

濕潤(rùn)的透析膜變干之后,孔徑受到不可逆的影響,膜變得脆弱易碎,容易泄露,不推薦繼續(xù)使用。

透析膜凍存之后,冰晶會(huì)使膜破裂,導(dǎo)致泄露,此時(shí)不推薦使用該膜。

 

問(wèn)題9:透析膜*不含內(nèi)毒素嗎?

spectrumlabs確認(rèn)所有透析膜不含有內(nèi)毒素,符合普通實(shí)驗(yàn)室使用規(guī)格要求。

 

問(wèn)題10:我需要擔(dān)心透析膜上的皺紋、滾痕或折線嗎?

只要膜是完整的,滾痕或者折線不會(huì)影響膜的擴(kuò)散特性。

 

問(wèn)題11CE膜比RC膜更具剛性,且不透明嗎?

纖維素酯(CE)膜內(nèi)的聚合物交聯(lián)形成相對(duì)剛性的晶格,而再生纖維素(RC)聚合物形成更加柔韌的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。不透明性是由網(wǎng)格中孔眼的大小所決定的,孔眼越大,膜越不透明。

 

問(wèn)題12:透析膜可以化學(xué)密封或熱密封嗎?

CERC透析膜只能機(jī)械密封,但PVDF透析膜可以機(jī)械密封或熱密封,通常用于樣品“封裝”目的。

 

問(wèn)題13:處理相同的蛋白樣品,Spectra/PorR 透析膜可重復(fù)使用嗎?

我們不推薦重復(fù)使用透析膜,因?yàn)樘囟ǖ奶幚聿僮骺赡軙?huì)對(duì)膜造成污染,一定的透析條件(pH值、溫度、化學(xué)接觸等)也會(huì)對(duì)膜的完整性造成損害,和/或?qū)е滦孤?,特別是在打開(kāi)和重新夾上膜夾時(shí)。

 

 

問(wèn)題14:膜孔徑有多,什么是MWCO?

透析膜微觀下呈海綿狀結(jié)構(gòu),因此,更適合通過(guò)評(píng)定其截留性能來(lái)間接地定義“孔徑”,亦即“截留分子量”(Molecular Weight Cut Off,MWCO)。MWCO定義為在17個(gè)小時(shí)內(nèi),膜截留率為90%的溶質(zhì)分子量?;诖硕x,選擇透析膜時(shí),MWCO應(yīng)小于需要截留的分子的大小。

 

問(wèn)題15:透析膜Spectra/PorR 24有什么區(qū)別?

Spectra/PorR  24都有12-14 kD的截留分子量。Spectra/PorR 透析膜更適合溫和透析,Spectra/PorR 2可提供特定的更大和更小的扁平寬度,和/或滲透性;也就是說(shuō),Spectra/PorR 2的水滲透性比Spectra/PorR 4更*。

 

問(wèn)題16:關(guān)于膜表面積和樣品量之間的關(guān)系有沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)法則?

表面積與體積的比值取決于膜管扁平寬度。如果有兩段相同長(zhǎng)度的膜管,扁平寬度較小的膜管具有較高的比表面積,而扁平寬度較大的膜管比表面積相對(duì)較小,也就是說(shuō),前者的透析速率更快。原因是扁平寬度較小的膜管,溶質(zhì)的擴(kuò)散距離較短,溶質(zhì)之間通過(guò)膜孔的競(jìng)爭(zhēng)也較小。而扁平寬度大,亦即溶質(zhì)到達(dá)膜表面的距離也較長(zhǎng),溶質(zhì)之間對(duì)膜孔的競(jìng)爭(zhēng)也較大。一般而言,比表面積越大,透析越快。

 

問(wèn)題17:如果膜兩側(cè)的摩爾滲透壓濃度相等,但濃度梯度仍然存在,物質(zhì)的通過(guò)效率如何?

大多數(shù)透析結(jié)束時(shí)膜兩側(cè)滲透壓相同。透析過(guò)程是由膜管內(nèi)外兩側(cè)的濃度梯度驅(qū)動(dòng)的。如果滲透壓力有很大的差別,水會(huì)通過(guò)膜以平衡膜兩側(cè)的滲透壓。如果過(guò)多的水通過(guò)膜,透析膜管可能會(huì)隨水運(yùn)動(dòng)的方向增大或縮小,在體積增加到一定程度時(shí),有可能導(dǎo)致膜夾松動(dòng)或膜管破裂。

 

問(wèn)題18:進(jìn)行超濾時(shí),透析膜能承受多大的壓力?

透析膜設(shè)計(jì)不適合用于壓力過(guò)濾。在不影響截留分子量的前提下,zui大推薦壓力為1.5 psi。

 

問(wèn)題19:一般推薦使用哪種透析液(緩沖液)?

生物分子必須保存在嚴(yán)格的pH值控制條件下,以穩(wěn)定其分子極性。典型的透析緩沖液pH范圍為6-8。以下為常用的幾種可以作為緩沖液的生化溶液:

·                

·                PBS

·                TBS

·                HEPES

·                氨基酸緩沖液

·                 

問(wèn)題20:為什么使用微米vs道爾頓(MW)單位,怎么轉(zhuǎn)換?

溶解的分子大小以分子量來(lái)定義,單位為道爾頓,而顆粒和細(xì)胞大小常以直徑來(lái)定義,由于分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)不同,相同分子量的物質(zhì),分子大小和形態(tài)可能相差較大,兩者之間沒(méi)有的對(duì)應(yīng)關(guān)系。出于這個(gè)原因,許多常見(jiàn)的生物材料都已特別定性,并將大約的尺寸標(biāo)注在轉(zhuǎn)換表上作為估算的參考,以用于透析、超濾和微濾應(yīng)用。道爾頓與微米單位之間的轉(zhuǎn)化,請(qǐng)參考spectrumlabs。

 

問(wèn)題21:對(duì)于鹽濃度較高的樣品,*的透析方法是什么?

如果可能,我們推薦使用低鹽濃度的緩沖液。不推薦直接使用純DI水作為緩沖液,因?yàn)闈B透壓力可能將水引入膜管,使樣品體積膨脹并可能導(dǎo)致膜管破裂。使用一系列濃度逐漸降低的溶液作為緩沖液可防止?jié)B透壓力導(dǎo)致的膜管膨脹。每次緩沖液置換,可將溶質(zhì)濃度降低十分之一,也就是說(shuō),透析一個(gè)5M NaCl的樣品,可使用500 mM NaCl的緩沖液。

 

問(wèn)題22:可以使用繩子結(jié)扎膜管,而不使用膜夾嗎?

我們不推薦使用繩子結(jié)扎膜管。因?yàn)槔K結(jié)對(duì)膜管的損害具有很大的不確定性,并且可能不能提供有效的密封,而導(dǎo)致泄露。只有膜夾才能提供足夠的密封性,從而保護(hù)樣品。

 

問(wèn)題23:透析膜管應(yīng)該剪多長(zhǎng)?

 

對(duì)于每種膜管扁平寬度,spectrumlabs提供相關(guān)的容積/長(zhǎng)度比,可方便計(jì)算透析樣品所需的膜管長(zhǎng)度。如果扁平寬度為16 mm,容積/長(zhǎng)度比為0.79 ml/cm,要容納5 ml的樣品,則需要大約6.5 cm長(zhǎng)的膜管。但是,為保持樣品漂浮,一般需要在頂部空間預(yù)留10-20%膜長(zhǎng)(約為1 cm)。此外,也需在兩端為膜夾各預(yù)留2 cm。所以總的膜管長(zhǎng)度應(yīng)至少為11.5 cm

可根據(jù)以下公式計(jì)算膜管長(zhǎng)度:

總長(zhǎng)度=(樣品體積)/(容積/長(zhǎng)度)+(額外的10-20%+4 cm

 

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