<td id="wa4yw"><option id="wa4yw"></option></td>
  • <td id="wa4yw"><kbd id="wa4yw"></kbd></td><noscript id="wa4yw"><source id="wa4yw"></source></noscript>
    <bdo id="wa4yw"><kbd id="wa4yw"></kbd></bdo><input id="wa4yw"></input>
    <table id="wa4yw"><kbd id="wa4yw"></kbd></table>
  • <td id="wa4yw"><option id="wa4yw"></option></td>
    <option id="wa4yw"></option>
  • <table id="wa4yw"></table>
  • 發布時間:2020-03-08 23:16 原文鏈接: 壓力循環技術實現生物樣品制備

    樣品制備在基因組學、蛋白質組學的研究中一直是一個瓶頸,主要是因為缺少高效、自動化的辦法。美國麻省理工大學的專家們發明了壓力循環(Pressure Cycling Technology)樣品制備技術,從而可以安全、有效、快速地從各種細胞、組織、尤其是從那些難溶細胞中(hard-to-lyse)提取DNA、RNA及小分子。

    最近一項引人注目的樣品制備技術在基因組學、蛋白質組學方面取得重大突破,哈佛大學的研究人員竟然利用此項技術,從兩億多年前白堊紀的霸王龍化石殘存的軟組織中成功提取了膠原蛋白,并通過蛋白測序研究發現這種膠原蛋白與雞的膠原蛋白最為接近,從而為雞是體形龐大的霸王龍的后代這個發現提供了新的證據。這項新技術的出現為生命科學廣泛領域的各種樣品制備拓展了廣闊的前景。

    樣品制備在基因組學、蛋白質組學等新學科的研究中一直是一個瓶頸。 其主要問題在于缺少高效且自動化的辦法。為解決這個問題,在美國麻省的生物技術專家們發明了一項技術ZL:Pressure Cycling Technology (PCT)壓力循環樣品制備技術,并于2005年成立了Pressure BioSciences, Inc. (PBI)美國高壓生物科學公司。該公司的總部在波士頓,其核心技術人員為麻省理工學院、哈佛大學和耶魯大學工作過的博士們。

    壓力循環樣品制備技術(PCT SPS)是在PCT基礎上設計的一項全新、高效的生物樣品制備系統,利用多次常壓和超高(液)壓(35 000 PSI或更高)之間壓力的快速循環,從而對生物分子實施精準提取。該技術的出現,使得從樣品中獲得信息的各項領域都取得突破,為研究提供了全新的視野。它可以安全、有效、快速地從各種細胞、組織、尤其是從那些難溶細胞中(difficult-to-lyse materials)提取DNA、RNA、蛋白質及小分子。

    壓力循環技術作用機理

    PCT使用快速交替的高壓和低壓變換促使細胞溶解或裂解。使用時,將細胞懸浮液或組織放在特別設計的處理容器中(PULSE Tubes),再放在一個壓力循環裝置(Barocycler)中進行交替的高壓和低壓處理。Barocycler 和PULSE Tubes共同組成了PCT樣品處理系統 (PCT SPS)。在PULSE Tube中,壓力可以在小于3s的時間內增加到 35 000 PSI ,在遠遠小于1s的時間內從35 00PSI回到周界壓力。

    壓力循環技術融合了所有具有競爭力的樣品前處理技術的優勢:兼容所有的化學溶解緩沖液及分析方法;避免引起大分子破壞的研磨操作和剪切力;精確的溫度控制,包括低溫或高溫條件下的反應;瞬時的和均勻的能量分布;精確的生物分子溶解控制;適用所有的常用的有機溶劑;不與金屬物質相接觸,可處理及保存易發生氧化還原反應的化學物質,防止金屬蛋白酶的活化。

    壓力的產生是一種熱動力過程,它來源于物質分子和系統界面的碰撞時對物質或系統界面上的每單位面積產生的壓力。當分子對系統壁撞擊時,釋放出的能量試圖向外推動系統壁,由這些碰撞而產生的力量引起系統對其周圍物質產生一定的壓力。同時,因為有機物質比水具有更強的壓縮性,壓力循環技術充分利用樣品中不同成分壓縮性的差異提取小分子,壓縮熱與壓縮性成比例關系,靜水壓不會形成剪切力。
              
    PCT樣品制備系統

    壓力循環技術樣品制備系統(PCT SPS)由一臺半自動的臺式裝置,Barocycler 和一次性使用脈沖管PULSE Tubes共同組成。脈沖管可將壓力從Barocycler加給樣品。對于生物分子的提取,將樣品及溶解溶液先置于PULSE Tubes內,再放入 Barocycler的壓力倉內,然后開始啟動儀器。
    當壓力增加時,一定的液體作為壓力傳導介質會自動進入壓力倉,并推動樣品從樣品倉穿過溶解片進入溶液駐留倉。當壓力釋放時,樣品會反向穿過溶解片返回至壓力倉。溶解片的物理通道,壓力的變化和其他生物物理機理共同作用,迅速并高效地破壞了細胞結構,釋放出核酸,小分子和蛋白質。

    壓力腔內最大和最小壓力,在每個壓力水平保持的時間和循環次數都是由電腦或者程序邏輯控制器界面管理的。用戶可以自行進行壓力(可達35 000 PSI)、循環次數、循環方法、溫度、冰的相變等設定。Barocycler 儀器反應腔是使用周界的循環水浴來實現溫度控制的。Barocycler NEP3229可以同時處理三個樣品,配有外置冷卻器、自動進樣分配閥、一個帶有簡易操作鍵盤的一體化微處理器。適合在實驗臺上,生物安全箱內或者冷藏室的架子上使用。脈沖管(PULSE Tubes)還具有:可重復的樣品處理、兼容各種緩沖液、兼容各種分析方法、減少交叉污染的危險等優勢。

    PCT SPS中的安全設計,很大程度上減少了操作人員暴露于病原體或者樣品發生交叉污染的風險。通過PCT提取的蛋白質通常優于其他現有的方法,而PCT在速度、可重復性、樣品的多樣性、操作的簡易程度和安全性方面的優勢是格外突出的。

    多種提取方法的比較

    目前常用的提取方法有以下幾種:碾槌式勻漿器、Dounce homogenizer (glass on glass)、Potter-Elvenhjem勻漿器、Enzymatic Digestion、Polytron剪力勻漿器、Blenders、BEAD BEATING(球磨法)、Sonication、Repeated Freeze/Thaw cycles(反復凍融循環法)、French Press(細胞破壁法)。但以上方法均存在一定的缺陷:耗時、耗力、時間易間斷、應用范圍有限、破壞性強,并且存在一定的危害性:開口系統、樣品發生轉移、液氮、噪音、交叉污染等。

    相比較傳統方法,PCT技術具有應用范圍廣、功能更強大、重復性好、操作方便、快速、安全、精確控制處理過程、噪音低等優勢,詳細如下:
    安全性:脈沖管是一個密閉的空間,減少了樣品操作時操作人員暴露于病源體和其它有害物質的機會;

    快速性:幾分鐘內,核酸、蛋白質和小分子從各種細胞和組織中快速釋放出來;

    高效性:壓力高達35 000 PSI (235 MPa,2.35 kbar),有效進行樣品溶解,并釋放出質量好、數量足的生物分子;

    批處理量大:Barocycler3229可同時處理三個樣品,樣品種類可包括動物、植物和微生物樣品,采用標準方法和定制方法;

    方便性:計算機控制,隨時隨地不間斷進行提取。


    <td id="wa4yw"><option id="wa4yw"></option></td>
  • <td id="wa4yw"><kbd id="wa4yw"></kbd></td><noscript id="wa4yw"><source id="wa4yw"></source></noscript>
    <bdo id="wa4yw"><kbd id="wa4yw"></kbd></bdo><input id="wa4yw"></input>
    <table id="wa4yw"><kbd id="wa4yw"></kbd></table>
  • <td id="wa4yw"><option id="wa4yw"></option></td>
    <option id="wa4yw"></option>
  • <table id="wa4yw"></table>
  • XVideos