Ứng dụng siêu ly tâm trong tinh sạch và xác định đặc tính của phân tử sinh học

Siêu ly tâm

Giới thiệu

Máy siêu ly tâm quay mẫu với lực ly tâm thường kéo dài từ 100.000 – 1.000.000 x g. Ở những lực cao này, các phân tử cấu thành trong mẫu tách ra dựa trên các đặc tính vật lý của chúng (ví dụ: kích thước, khối lượng, mật độ, tính dị hướng). Theo đó, siêu ly tâm thường được sử dụng để tinh sạch, cũng như xác định đặc tính của các polyme có trọng lượng phân tử thấp cho đến các phức hợp và bào quan protein đa megaDalton.

Chuẩn bị siêu ly tâm 

Siêu ly tâm chuẩn bị

Siêu ly tâm vi sai

  1. Các hạt được phân tách dựa trên kích thước và khối lượng của chúng (hệ số lắng, S).
  2. Sử dụng nhiều bước tạo viên lặp đi lặp lại.
  3. Lý tưởng để tách các nhóm hạt có kích thước rất khác nhau.

Siêu ly tâm gradient mật độ (DGUC)

Siêu ly tâm gradient mật độ (DGUC)

  1. Các hạt hòa tan được tách ra trong cột chất lỏng có mật độ khác nhau (gradien mật độ).
  2. Trong các thử nghiệm khu vực tỷ lệ, p bài viết di chuyển với tốc độ khác nhau, được quyết định bởi giá trị S của chúng và phụ thuộc vào thời gian.
  3. Sự phân tách Isopycnic không nhạy với thời gian, trong đó các hạt di chuyển đến mật độ nổi biểu kiến ​​của chúng theo gradient.
  4. Lý tưởng cho việc tách các vật liệu nhỏ có tính chất vật lý tương tự với độ phân giải cao.

Ví dụ về quy trình làm sạch DGUC DNA Plasmid

  1. DNA plasmid có thể được chiết xuất từ ​​​​vi khuẩn bằng nhiều phương pháp khác nhau.
  2. Quy trình làm việc bên dưới mô tả quá trình chiết và tinh chế bằng phương pháp ly giải kiềm thông thường qua phương pháp gradient mật độ Caesium clorua (CsCl) với ethidium bromide.
  3. Các vật liệu gradient mật độ mới hơn (ví dụ: iodixanol/OptiPrep) và đầu dò tương tác DNA (ví dụ: DAPI & GelGreen) cũng có thể được sử dụng trong quá trình tinh chế plasmid.

Ví dụ về quy trình làm sạch DGUC DNA Plasmid

Lịch sử AUC

hình 10 Theodor Svedberg phát minh ra AUC

Giải Nobel Hóa học 1926

hình 11 Jean Perrin mô tả Cân bằng trầm tích

Giải Nobel Vật lý 1926

hình 12 Ole Lamn mô tả sự lắng đọng và khuếch tán mẫu trong tế bào hình cung, những năm 1930
hình 13 Edward Pickel thành lập Spinco và xây dựng AUC thương mại đầu tiên – model E, 1947
hình 14 Beckman mua lại Spinco, 1954
hình 15 Thí nghiệm Meselson & Stahi, 1954
hình 16

hình17

Schachman phát triển phát hiện giao diện Rayleigh, 1958
hình18 Phát triển phân tích đồ họa Van-Hoide Weischet, 1978
hình 19 Beckman giới thiệu thiết bị Proteomelab XLA/XLI AUC, những năm 1990
hình20 Demeler phát triển Ultrascan, 1998,

Shuck phát triển Sedfit, 2000

Rôto AUC & Quang học

  • Rôto 4 và 8 lỗ có tốc độ lần lượt là 60.000 và 50.000 vòng/phút.
  • Quang học giao thoa và quang học đa bước sóng có thể được sử dụng song song.

hình 6

hình 3

Các thành phần của tế bào AUC

  • Trung tâm hai khu vực ở giữa hai cửa quartz và sapphire và được lắp ráp thành vỏ hình trụ.
  • Một vòng vít được vặn để bịt kín tế bào.
  • Một đối trọng là cần thiết.

hinh 4hình5

Rôto AUC & Quang học

  • Rôto 4 và 8 lỗ có tốc độ lần lượt là 60.000 và 50.000 vòng / phút.
  • Quang học giao thoa và quang học đa bước sóng có thể được sử dụng song song.

hình 6

Giới thiệu về tốc độ lắng đọng

  • Việc di chuyển mẫu tạo ra các ranh giới chuyển động chứa thông tin lắng đọng và khuếch tán.

hình 7

NGHIÊN CỨU TRƯỜNG HỢP VỀ QUY TRÌNH AUC VỚI INSULIN

So sánh ProteomeLab và Optima AUC

hình8

 

KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG & ĐẶC TÍNH SỬ DỤNG AUC

Định lượng sự kết tụ và phân hủy các mẫu sinh học và xác định hình dạng phân tử

hình9

Nguồn: https://www.mybeckman.vn/en/resources/reading-material/posters/applications-of-ultracentrifugation-in-purification-of-biomolecules

Minh Khang là nhà phân phối và nhập khẩu trực tiếp các dòng sản phẩm siêu ly tâm hãng Beckman Coulter.