Das WesternBlottingSystem ist ein automatisiertes Gerät für die Proteinexperimentation und -analyse, das weit verbreitet in den Bereichen Biowissenschaftliche Forschung, klinische Diagnose und Arzneimittelentwicklung eingesetzt wird. Es ist in der Lage, Schritte wie Proteiniseparation, Elektrophorese, Transformation, Schließen, Antikörper-Inkubation und Farbdesignation zu automatisieren, um die Effizienz des Experiments zu verbessern und manuelle Fehler zu reduzieren. Im Folgenden finden Sie die technischen Grundsätze des Systems.
Proteiniseparation (SDS-PAGE Elektrophorese)
Prinzip: Proteine werden in einem elektrischen Feld aufgrund ihres Molekulargewichts getrennt. Das Protein in der Probe wird durch SDS (Natriumdioalkylsulfat) verarbeitet, so dass es eine negative Ladung trägt und sich degeneriert, seine ursprüngliche Struktur verliert und in lineare Moleküle verwandelt. Die Probe wird dann in das Gel geladen und nach dem Auftragen eines elektrischen Feldes wandert das Protein je nach Molekülgröße im Gel, kleinere Proteine wandern schneller und größere Proteine langsamer.
Automatisierung: In einem vollautomatischen Protein-Drucksystem wird dieser Prozess durch ein automatisches Elektrophoresemodul durchgeführt, das automatische Probenahme, die Einstellung der Elektrophoresebedingungen und die zeitliche Beendigung des Experiments ermöglicht.
2. Transformation (Proteintansfer)
Prinzip: Das nach der Elektrophorese isolierte Protein muss zur Nachprüfung auf eine Feststoffmembran wie PVDF- oder Nitrocellulosemembran übertragen werden. Der Transformationsprozess ist in der Regel eine Methode der elektrischen Übertragung, bei der Proteine vom Gel auf die Membran übertragen werden. Die Effizienz des Transfers hängt eng von Faktoren wie der Wahl der Membran, Strom und Zeit ab.
Automatisierung: Das vollautomatische Protein-Drucksystem steuert automatisch die Transformationsspannung und -zeit und überwacht die Transfereffekte während des Experiments in Echtzeit, um einen vollständigen Protein-Transfer sicherzustellen.
3. Geschlossen
Prinzip: Nach der Transformation der Membran muss die Membran geschlossen werden, um eine nicht spezifische Bindung zu vermeiden. Der Schließschritt verwendet in der Regel 5% entfettete Milchpulver oder BSA-Lösung, um die Lücken auf der Membran zu schließen und zu verhindern, dass Antikörper unspezifisch an die Membran binden.
Automatisierung: Das System ist in der Lage, die geschlossene Flüssigkeit automatisch zuzufügen, die Inkubationszeit und die Temperatur zu steuern und die Gleichmäßigkeit des geschlossenen Prozesses zu gewährleisten.
4. Antikörper Inkubation
Prinzip: Dieser Schritt beinhaltet die Verwendung spezifischer Antikörper, um das Zielprotein zu erkennen. Die Inkubation erfolgt zunächst mit primären Antikörpern gegen das Zielprotein, anschließend mit sekundären Antikörpern, die primäre Antikörper erkennen können und mit nachweisbaren Markern wie Enzymen oder Fluoreszenzgruppen versehen sind.
Automatisierung: Das vollautomatische Protein-Drucksystem fügt Antikörperlösungen automatisch hinzu, regelt Inkubationszeit, Temperatur und wascht die Filmoberfläche automatisch, um nicht gebundene Antikörper zu entfernen und Hintergrundgeräusche zu reduzieren.
5. Waschen
Prinzip: Nach der Inkubation von Antikörpern gibt es in der Regel einige nicht gebundene Antikörper-Reste auf der Membran. Die Waschstufe entfernen diese nicht gebundenen Antikörper und Verunreinigungen durch einen Puffer, um das Hintergrundsignal zu verringern und die Detektionsspezifizität zu verbessern.
Automatisierung: Automatisierungssysteme können automatisch Waschflüssigkeit hinzufügen und bei Bedarf mehrmals waschen, um sicherzustellen, dass die Membranoberfläche sauber ist und Hintergrundstörungen reduziert werden.
6. Farbdesignation oder Fluoreszenzdetektion
Prinzip: Nach der Inkubation von Antikörpern hängt die Detektion von Zielproteinen in der Regel von der Erzeugung von Farbgebung oder Fluoreszenzsignalen ab. Zu den häufig verwendeten Prüfmethoden gehören:
Chemische Luminescenz (ECL): Sekundärantikörper enthalten in der Regel Enzyme wie HRP oder AP, die nach Reaktion mit dem Substrat ein Lichtsignal freisetzen, das mit optischen Geräten getestet wird.
Fluoreszenzdetektion: Wenn fluoreszierend markierte Antikörper verwendet werden, wird das Detektionssystem durch Licht mit einer bestimmten Wellenlänge angeregt und erfasst das emittierte Fluoreszenzsignal.
Automatisierung: Das vollautomatische Protein-Drucksystem fügt das farbige Substrat automatisch hinzu, steuert die Reaktionszeit und prüft es mit einem integrierten Bildgebungssystem.
Datenanalyse und Berichterstellung
Prinzip: Quantifizierung des Farb- oder Fluoreszenzsignals durch Bildanalyse-Software zur Bestimmung der Expression des Zielproteins. Dies wird in der Regel quantitativ analysiert, indem die Helligkeit oder Fluoreszenzintensität der Proteinbänder in der Probe mit bekannten Konzentrationskriterien verglichen wird.
Automatisierung: Die im System integrierte Datenanalyse-Software verarbeitet Bilder automatisch und erstellt Berichte, einschließlich der Proteinexpression, des Molekulargewichts der Streifen, des Kontrasts zwischen Proben usw.
Technische Merkmale
Vollautomatisierung: Das vollautomatische Protein-Drucksystem kann eine Reihe von Operationen von Protein-Separation, Elektrophorese, Transformation, Schließen, Antikörper-Inkubation, Waschen bis zur Farbdruckung automatisieren, was die Effizienz und Wiederholbarkeit des Experiments erheblich verbessert.
Hoher Durchsatz: Moderne Automatisierungssysteme können mehrere Proben gleichzeitig verarbeiten und sind für große Versuche geeignet.
Präzise Steuerung: Das System kann die Zeit, die Temperatur und die Reaktionsbedingungen der einzelnen Versuchsschritte genau steuern, um menschliche Bedienungsfehler zu reduzieren.
Datenverarbeitung und -analyse: Die integrierte Bildanalyse-Software ermöglicht die automatisierte quantitative Analyse der Experimentergebnisse und liefert genauere und wiederholbare Daten.
Einfache Bedienung: Der Benutzer muss einfach die experimentellen Parameter einrichten und das System automatisiert den gesamten Experimentsprozess und generiert detaillierte Berichte, wodurch der Aufwand reduziert wird.
Zusammenfassung
Durch die Automatisierung der einzelnen Versuchsschritte kann das vollautomatische Protein-Drucksystem die Effizienz und die Genauigkeit der Daten erheblich verbessern. Seine Kerntechnologie umfasst Proteiniseparation, Elektrotransfer, Antikörper-Inkubation, Farbdesignation oder Fluoreszenzdetektion, und jeder Schritt ist präzise kontrolliert und optimiert für eine hohe Durchfluss- und fehlerarme Proteindetektion.