Gel-Bildgebungssysteme, die durch optische Bildgebung und Software-Analyse kombiniert werden, ermöglichen eine präzise Quantifizierung und Konzentrationsanalyse des Molekulargewichts. Die Kernprozesse und die technischen Punkte sind wie folgt:
Prinzipien und Schritte zur präzisen Quantifizierung des Molekulargewichts
Standardkurvenkonstruktion
Das System nutzt DNAMarker-Streifen mit bekanntem Molekulargewicht als Referenz, kennzeichnet ihre Position mittels Software und generiert eine passende Kurve für Molekulargewicht-Migrationsabstand. Diese Kurve basiert auf der linearen Beziehung zwischen Molekulargewicht und Migrationsrate in der Elektrophorese und gewährleistet die Genauigkeit der Berechnung des unbekannten Streifenmolekulargewichts. Zum Beispiel, nachdem das Molekulargewicht des Markerstreifens (z. B. 100 bp, 500 bp, 1000 bp) auf der DNA-Folie markiert wurde, passt das System automatisch die Kurve an, um das Molekulargewicht des nachfolgenden unbekannten Streifens zu berechnen.
Unbekannte Streifen Molekulargewicht Berechnung
Nachdem das Gel nach der Elektrophoresis der zu messenden Probe in ein Bildgebungssystem platziert wurde, die Fluoreszenz durch UV- oder sichtbare Lichtquellen (z. B. EB-Färbung) angeregt wurde, berechnete die Software ein Bild und berechnete sein Molekulargewicht in Kombination mit der Standardkurve basierend auf der Migrationsposition des unbekannten Streifens im Gel. Diese Methode ist genauer als die Schätzung mit bloßem Auge und kann Fehler innerhalb von ±5% kontrolliert werden.
Präzise Konzentrationsbestimmungsmethode
Dichtenbestimmung und -vergleich
Das System kalibriert zuerst die Standardstreifen mit bekannten Konzentrationen (z. B. den DNA-Gehalt eines Streifens auf einer DNA-Folie), klickt dann über die Software auf den unbekannten Streifen, vergleicht die Differenz in der Dichte mit dem Standardstreifen und berechnet die unbekannte Probenkonzentration. Wenn beispielsweise die Standardbanddichte 100 Einheiten beträgt und die entsprechende Konzentration 50 ng/μL beträgt und die unbekannte Banddichte 50 Einheiten beträgt, beträgt die Konzentration etwa 25 ng/μL.
Lineare Beziehung der Lichtdichte
Die Absorption von Licht durch die Probe ist linear mit der Konzentration oder der Masse verbunden. Das System berechnet eine unbekannte Probenkonzentration durch Messung der Lichtdichte des Streifens (Graustufenwerte oder Fluoreszenzintensität) in Kombination mit Standardkurven oder bekannten Probendaten. Diese Methode eignet sich für die Konzentrationsmessung von DNA, RNA und Proteingelen wie PAGE-Gels.
Schlüsseltechnische Garantien
Optische Systemoptimierung
Verwenden Sie eine UV-Lichtquelle oder eine weiße Lichtquelle, um eine gleichmäßige Lichtverteilung zu gewährleisten und die ungleichmäßigen Auswirkungen der Lichtdichte auf das Ergebnis zu verringern. Eine hochauflösende CCD oder Digitalkamera erfasst Bilder, die in Kombination mit einem Darkbox-Design die Störungen externer Lichtquellen schützen und die Bildqualität verbessern.
Software-Analysefunktionen
Die Software unterstützt Vorgänge wie Hintergrundabzug, Streifenteilung, Dichtescan und andere, um Längsabtastkurven zu generieren und zu integrieren, um eine genaue Quantifizierung zu erreichen. Beispielsweise kann die Software bei der PCR-Quantifizierung den relativen Prozentsatz der einzelnen Streifen berechnen, während ein Dichtescan eine longitudinale Verteilungskurve für die Graustufenwerte der Streifen generiert.
Anwendungsszenarien und Vorteile
Molekularbiologische Forschung: Präzise Bestimmung von DNA/RNA-Molekulargewicht und -konzentration zur Unterstützung des Genklons und der Sequenzverifizierung.
Protein Engineering: Quantitative Analyse des Anteils der Proteinexpressionsprodukte zur Optimierung des Fermentationsprozesses.
Arzneimittelentwicklung: Bewertung der Reinheit des Arzneimittels durch Konzentrationsmessungen, um die Qualitätskontrolle zu gewährleisten.
Das System ermöglicht durch standardisierte Prozesse und fortschrittliche Technologien die doppelte präzise Messung von Molekulargewicht und Konzentration und bietet eine zuverlässige Datenunterstützung für die Biowissenschaftliche Forschung.