Das technische Prinzip und der Betriebsprozess des Multi-Channel-Heimatproteindruckers (WesternBlotting-Instruments) sind hauptsächlich auf seiner effizienten und präzisen Proteindetektion angewiesen. WesternBlot ist eine experimentelle Technik zur Erkennung und Analyse bestimmter Proteinexpressionen, die weit verbreitet in den Bereichen der Molekularbiologie und der medizinischen Forschung verwendet wird.
Im Folgenden sind die technischen Prinzipien und Betriebsprozesse des Multi-Channel-Protein-Druckers:
Technische Grundsätze
Das Grundprinzip des Proteinadrucks besteht darin, das Protein in der Probe nach Molekulargewichtgröße durch Gelelektrophoresis zu trennen und das isolierte Protein durch Transformation auf die Membran zu übertragen. Anschließend wird die Anwesenheit und Expression von Proteinen durch Bindung an bestimmte Antikörper auf der Membran nachgewiesen.
Ein Multi-Channel-Protein-Drucker verbessert hauptsächlich die experimentelle Effizienz durch die parallele Verarbeitung mehrerer Probenkanäle in einem Gerät. Zu den Kerntechnikprinzipien gehören:
Protein-Trennung:
Gelelektrophorese (SDS-PAGE): Proteine in der Probe werden durch Polyacrylamid-Gelelektrophorese isoliert, wobei kleinere Proteine schneller und größere Proteine langsamer im elektrischen Feld migrieren, um die Isolierung nach Größe zu erreichen.
Proteinübertragung:
Transformation: Durch Elektrotransfer (Elektrophoresis) wird das isolierte Protein vom Gel auf eine Membran (normalerweise eine PVDF-Membran oder eine Zellusnitratmembran) übertragen. Das Protein auf der Membran wird an einer bestimmten Stelle festgelegt.
Proteinprüfung:
Antikörper-Inkubation: Durch die Verwendung spezifischer Antikörper (in der Regel Antikörper gegen das Zielprotein) binden Antikörper an das Zielprotein auf der Membran.
Chemische Luminescenz- oder Färbungsreaktion: Ein mit Enzymen gekennzeichneter sekundärer Antikörper bindet sich an das Zielprotein und erzeugt ein Signal durch eine chemische Luminescenz- oder Färbungsreaktion, um die Anwesenheit und die Menge des Proteins durch ein Bildungssystem zu erkennen.
Mehrkanaltechnologie:
Der Multi-Channel-Protein-Drucker kann auf der Basis eines herkömmlichen Single-Channel-Protein-Drucks mehrere Probenkanäle während des gleichen Experiments gleichzeitig verarbeiten. Dies wird durch mehrere Probenlöcher und parallele Operationen erreicht, was die Effizienz des Experiments und die Vergleichbarkeit der Daten verbessert.
Betriebsprozesse
Der Betriebsprozess eines Multi-Channel-Protein-Druckers umfasst in der Regel die folgenden Hauptschritte:
1. Probenvorbereitung
Sammeln Sie Zellen- oder Gewebeproben, die getestet werden sollen.
Verwenden Sie einen Lysenpuffer, um die Zellen zu brechen und das Protein zu extrahieren.
Quantifizieren Sie das extrahierte Protein, um sicherzustellen, dass jede Probe eine gleiche Menge an Protein enthält.
2.SDS-PAGE Elektrophoresis
Bereiten Sie ein Polyacrylamidgel vor, in der Regel mit SDS-PAGE-Gel, SDS (Natriumdioalkylsulfat), um die Struktur des Proteins zu zerstören, es negativ geladen zu machen und nach Molekulargewicht zu trennen.
Die Probe wird in ein Gel geladen und in einem elektrischen Feld elektrophoresiert, um Proteine mit unterschiedlichen Molekulargewichten zu isolieren.
3. Drehfilm
Übertragen Sie das Protein aus dem Gel auf die PVDF-Membran oder die Zellulosenitrat-Membran. Der Transformationsprozess erfolgt in der Regel durch elektrische Übertragung.
Verwenden Sie Transformationsinstrumente (z. B. Transformationseinheiten in Multi-Channel-Protein-Druckern), um Parameter wie Strom, Spannung und Übertragungszeit anzupassen, um sicherzustellen, dass das Protein effizient und gleichmäßig auf die Membran übertragen wird.
4. Blockieren
Behandeln Sie die Membran mit einer geschlossenen Flüssigkeit (z. B. 5% entfettetes Milchpulver oder BSA-Lösung) und schließen Sie die nicht spezifischen Bindungsstellen, um zu verhindern, dass Antikörper an andere Teile der Membran binden.
5. Antikörper Inkubation
Anti-Inkubation: Die Membran wird in eine Anti-Lösung gelegt, in der Regel als spezifischer primärer Antikörper gegen das Zielprotein. Die Inkubationszeit kann je nach Eigenschaften des Antikörpers von 1 Stunde bis zur Übernachtung variieren.
Sekundäre Anti-Inkubation: Inkubiert mit sekundären Antikörpern, die mit Enzymen wie Moringa Peroxidase HRP oder anderen nachweisbaren Molekülen gekennzeichnet sind, um das Signal zu verstärken.
6. Chemische Lichtentdeckung
Durch die Reaktion mit einem chemisch luminescenten Substrat wie dem ECL-Reagenz katalysiert das HRP-Enzym die Luminescenz des Substrats.
Verwenden Sie Bildgebungssysteme wie Chemical Luminescence Imaging-Systeme zur Erfassung von Leuchtsignalen und zur Erzeugung von Bildern zur Detektion von Proteinen.
Das Mehrkanal-Design des Multi-Channel-Protein-Druckers ermöglicht die gleichzeitige Signalfassung mehrerer Proben und erhöht die Effizienz.
7. Datenanalyse
Abhängig von der Helligkeit und der Größe der erkannten Streifen werden die Proteinexpressionsniveaus analysiert. Die Stärke des Streifens ist proportional zur Expression des Zielproteins.
Verwenden Sie die Software zur quantitativen Analyse der Streifen und zum Vergleich mit Standard-Proteinländern zur Berechnung der relativen Proteinexpression.
Vorteile und Merkmale
Mehrkanäle-Parallelbetrieb: Mehrere Proben können gleichzeitig verarbeitet werden, um die Arbeitsproduktivität und die Vergleichbarkeit der Daten zu verbessern.
Hoher Grad an Automatisierung: Verringerung menschlicher Fehler durch die automatische Steuerung von Transmembranen, Antikörper-Inkubation, Waschen und anderen Schritten durch Instrumente.
Hohe Empfindlichkeit und hoher Durchfluss: Geeignet für den Nachweis von Proteinen mit geringer Fülle und in der Lage, eine große Menge an Proben zu verarbeiten.
Breite Anwendungsbereiche: Kann in einer Vielzahl von Experimenten wie Proteinexpressionsanalyse, Antikörperspezifizitätsverrifizierung, Protein-Protein-Interaktionsstudien usw. angewendet werden.
Schlussfolgerungen
Durch einen effizienten und automatisierten Betriebsprozess hat der Multi-Channel-Inlandsdrucker die Effizienz und Genauigkeit von Proteindruckexperimenten erheblich verbessert. Es bietet Forschern ein höheres Durchfluss und schnelleres Protein-Testwerkzeug, insbesondere wenn mehrere Proben gleichzeitig verarbeitet werden müssen.