Q1: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RC、CE及PVDF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RC膜,一般情況下,在水中漂洗足以去除甘油或防腐劑,而對于親和研究之類極其敏感的透析應(yīng)用或者重金屬及硫化物會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)過程中引入的痕量水平重金屬及硫化物,spectrumlabs提供Heavy Metal Cleaning Kit。
Q2:透析的原理是什么?一般需要多長時(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)通過膜,而大分子物質(zhì)不能通過,被截留在膜另一邊。如果將樣品置于透析膜管內(nèi),通過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。一般來說,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。
Q3:透析一個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)動力越大。我們一般推薦緩沖液和樣品的體積比為100:1,*為500:1。當(dāng)擴(kuò)散速率降低,膜兩側(cè)溶液趨于平衡時(shí),通過置換緩沖液,可維持小分子擴(kuò)散驅(qū)動力和透析速率。我們一般推薦在12-24小時(shí)內(nèi),置換緩沖液2到3次,具體安排如下:
*次緩沖液置換:透析開始后2-3小時(shí)
第二次緩沖液置換:透析開始后4-5小時(shí)
zui后一次緩沖液置換:透析隔夜之前
Q4: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。對于需對幾種分子進(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濾。
Q5:哪種膜的蛋白質(zhì)結(jié)合率zui低?
每種膜對不同的分子具有不同的親和性。對于球狀蛋白,相對的結(jié)合親和性由低到高為CE< RC
Q6:怎樣為膜管選擇合適大小的膜夾?
標(biāo)準(zhǔn)RC膜(Spectra/Por 1-7)和生物技術(shù)級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CE & PVDF膜由相對剛性的聚合物制造,需要使用相對溫和的通用膜夾。鑒于通用膜夾對于所有類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RC膜管。
膜夾的密封寬度一般需比膜管的扁平寬度長4-10 mm。通用膜夾的zui小密封寬度為50 mm。對于所有扁平寬度規(guī)格的spectrumlabs生物技術(shù)級膜管,均有相應(yīng)的膜夾可供選擇。
Q7:透析膜的保存時(shí)間為多長?
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。
Q8:透析膜變干或凍存之后是否仍可使用?
濕潤的透析膜變干之后,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,冰晶會使膜破裂,導(dǎo)致泄露,此時(shí)不推薦使用該膜。
Q9: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。
Q10: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,滾痕或者折線不會影響膜的擴(kuò)散特性。
Q11:CE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。
Q12:透析膜可以化學(xué)密封或熱密封嗎?
CE和RC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。
Q13: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δぴ斐晌廴荆欢ǖ耐肝鰲l件(pH值、溫度、化學(xué)接觸等)也會對膜的完整性造成損害,和/或?qū)е滦孤?,特別是在打開和重新夾上膜夾時(shí)。
Q14: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,更適合通過評定其截留性能來間接地定義“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。
Q15:透析膜Spectra/PorR 2和4有什么區(qū)別?
Spectra/PorR 2和4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,Spectra/PorR 2的水滲透性比Spectra/PorR 4更*。
Q16:關(guān)于膜表面積和樣品量之間的關(guān)系有沒有經(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較小,也就是說,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)之間通過膜孔的競爭也較小。而扁平寬度大,亦即溶質(zhì)到達(dá)膜表面的距離也較長,溶質(zhì)之間對膜孔的競爭也較大。一般而言,比表面積越大,透析越快。
Q17: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。透析過程是由膜管內(nèi)外兩側(cè)的濃度梯度驅(qū)動的。如果滲透壓力有很大的差別,水會通過膜以平衡膜兩側(cè)的滲透壓。如果過多的水通過膜,透析膜管可能會隨水運(yùn)動的方向增大或縮小,在體積增加到一定程度時(shí),有可能導(dǎo)致膜夾松動或膜管破裂。
Q18: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)不適合用于壓力過濾。在不影響截留分子量的前提下,zui大推薦壓力為1.5 psi。
Q19:一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:
· 水
· PBS
· TBS
· HEPES
· 氨基酸緩沖液·
Q20: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定義,單位為道爾頓,而顆粒和細(xì)胞大小常以直徑來定義,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,兩者之間沒有的對應(yīng)關(guān)系。出于這個原因,許多常見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,請參考透析袋截留分子量,孔徑的關(guān)系
Q21:對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,透析一個5M NaCl的樣品,可使用500 mM NaCl的緩沖液。
Q22: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。
Q23:透析膜管應(yīng)該剪多長?
對于每種膜管扁平寬度,spectrumlabs提供相關(guān)的容積/長度比,可方便計(jì)算透析樣品所需的膜管長度。如果扁平寬度為16 mm,容積/長度比為0.79 ml/cm,要容納5 ml的樣品,則需要大約6.5 cm長的膜管。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(約為1 cm)。此外,也需在兩端為膜夾各預(yù)留2 cm。所以總的膜管長度應(yīng)至少為11.5 cm。
可根據(jù)以下公式計(jì)算膜管長度:
總長度=(樣品體積)/(容積/長度)+(額外的10-20%)+4 cm
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