北京笔记本销售联盟

生物样品处理的神兵利器

基因快讯 2020-12-01 07:33:18

生物样品制备的神兵利器

先讲一个关于神兵利器的水浒故事“杨志卖刀”:青面兽杨志落魄街头,被迫出卖祖传宝刀,此刀有三大好处:一,砍铜削铁,绝不卷刃,二,吹毛立断,三,杀人不见血,破皮牛二缠住要一一验证,前两条都验证了,牛二非要看杀人不见血,纠缠着要抢刀,杨志手起刀落,果然一个“杀人不见血”。

“工欲善其事,必先利其器”,在自己的实验室中,有一件样品制备的超级利器,实在是科学家的终极梦想。

生命科学领域的研究中,样本前期的制备是非常重要和关键的一步。为了获得DNARNA、蛋白质等目标分子,需要对样本进行破碎。然而,利用传统方法获取的目标分子,不论从初始样本的大小还是得率、纯度及其生物活性,重复性都面临着很大的瓶颈。美国Covaris公司AFA技术很好的解决了这一问题,使得我们从传统的“细处理”深入到“精加工”这一层次。

传统的破碎方法主要有研钵研磨法、珠子碾磨法、化学消化法以及传统超声法等。其中,研钵研磨法的优势在于使用方便,操作简单,成本低廉,但是其处理效果较差,不能处理小体积的样本,容易发生交叉污染,降解程度高。珠子研磨法,是把样本和珠子混合后通过机械力进行破碎,其优点是能够批量处理,省时省力,缺点是操作相对繁琐,不能处理小体积的样本,处理过程中样本损失较大。而化学消化法(裂解液或酶消化)的应用领域较为狭窄,针对特定的样本时,其处理效果较好,但是由于化学物质的存在可能会对下游的实验造成一定的影响。

超声法发展较为迅速,主要包括探头超声和水浴超声。其中,探头超声应用范围较广,使用较为方便,实验室普遍装备,但其产热过多对样本的损伤较大,另外探头直接接触样本可能会产生交叉污染的现象。

上述的这些传统方法,目标分子的得率低、纯度不高,可能出现降解,结果稳定性和重复性较差。Covaris公司AFA技术的出现,很好的解决了这些问题,实验人员可以有效地从源头上把握实验结果,节省宝贵样本,提高实验效率,降低试剂成本,获得更为精确可靠的实验数据。得到高质量的初始样品,一开始就走上了正确的方向,那才是“真正的赢在起跑线上”。

图一为传统样本制备存在的瓶颈问题,组织或细胞等无法充分破碎,目标生物分子如DNARNA,蛋白质等无法充分释放,无法得到样本中包含的完整生物学信息。

图二:Covaris AFA技术可以将组织如肿瘤等匀浆破碎成<100微米大小的颗粒,从而使目标分子充分释放,从而保证后续分析中的信息精确性。

Covaris AFAAdaptive Focused Acoustic)自动声波聚焦技术是通过控制气穴作用来控制剪切力,即成百上千个空化气泡的累加作用,产生的液流冲击力>100m/sec通过计算机控制超声参数,以及仪器、耗材的精确设计,从而控制作用在样本上的剪切力将目标分子剪切到预设尺度。该专利技术整合了非线性、高强度、会聚性声学冲击波和智能控制系统,通过圆盘状传感器将声波能量聚焦在样品上,且能量强度可控,采用非接触而且是等温环境下进行样品的匀浆或混匀(图三)。

图三.AFA技术示意图

传统超声波的波长是100 mm,而一般的样本管长度都在10-100mm之间,剪碎后的样品粒度大多小于10 mm。因此,用100 mm的波长对样本进行破碎时无法精确控制波形,就如拿着菜刀削苹果一样,效率低而且效果不好,未聚焦的长波长超声波能量产生散射和反射,还会产生局部热量“hot spots”,对生物样本造成热损伤。

换言之,大部分能量没有有效传递至样本进行剪切,而是变成了对样品有害的热能。相反,Covaris AFA技术的频率可高达0.5MHz,波长1mm。例如,在96孔板3mm内径的孔中,AFA的波长大约为1mm在产生相同剪切力时,其耗时少,输出功率低,将能量准确聚焦在样本上进行剪切或匀浆,而热效应几乎可以忽略,在等温的环境下进行样品处理。

Covaris公司AFA的另一个优势还在于其能量可控,实验可重复性强。Covaris公司AFA技术利用高频聚焦声波的传播,可形成一个集中的高压区域,精确定位在目标样品管上。当压强达到1Mpa时才会产生空化气泡(产生剪切力)。AFA聚焦声波只需达到0.8W的功率即可在样品上达到1Mpa的压强,而水浴超声和探头超声分别需要130W4.6W才能达到1Mpa的压强作用在样品上。传统大功率超声发生器在使用不到两年的时间内,就可能出现实际输出功率的衰减,直接影响到实验结果和仪器寿命,这已经被很多实验室的实践证明。

自动聚焦,高频短波长,波形可控等一系列的技术及应用创新,使得Covaris公司AFA技术独步武林,精确剪切,充分释放,高活性,低损耗,是生物样品预处理的终极版神器,对于不同类型的实验,Covaris都有大量的参考文献,合适的Protocol和相应试剂耗材可供选择。帮您赢在起跑线上。

Covaris AFA技术的应用囊括了基因组、蛋白质组、细胞生物学以及药物化学等方面。具体应用如染色质剪切(ChIP)、二代测序中常用的DNA ShearingDNA\RNA\蛋白质\生物标记分子抽提样本的制备、组织分解及均化、细胞裂解、血浆抽提样本制备、FFPE样本处理以及化合物、药物分解等,稍后详细介绍。

想了解和获得更多产品及服务信息,请咨询您身边的基因有限公司员工或登录基因公司官方网站http://www.genecompany.com/,寻找您的专属实验方案。

友情链接

Copyright © 北京笔记本销售联盟@2017