Turbo a fehérje- és RNS tisztításához: Egyedülálló patron kialakítás lehetővé teszi akár 96 minta egyidejű dialízisét

Mind az Xpress Dialysis Box, mind az Xpress Dialyzer a SBS-szabványnak megfelelően lett kialakítva, így alkalmasak az automatizálásra, különösen nagy, rendszeresen ismétlődő mintaszámok esetén. (Forrás: Andreas Balg)

A párhuzamos pipettálás lehetősége 8 mintánál magas hatékonyságot kölcsönöz a dialíziskártyáknak. (Forrás: Christian Häckker) / A párhuzamos pipettálás képessége 8 mintánál rendkívül hatékonnyá teszi a dialíziskártyákat. (Forrás: Christian Häckker)

Még nagyon kis mintamennyiségek is könnyen dializálhatók. Különböző patronmodellek lehetővé teszik a veszteségmentes dialízist 10 µl és 1000 µl közötti mintamennyiségeknél. (Forrás: Andreas Balg) / Még nagyon kis mintamennyiségek is könnyen dializálhatók. Különböző patronmodellek lehetővé teszik a veszteségmentes dialízist 10 µl és 1000 µl közötti mintamennyiségeknél. (Forrás: Andreas Balg)

A nagy mintaszám és a nagy buffer-tartály, valamint az egyszerű buffercsere lehetősége miatt az Xpress Dialysis Box magas dialízis hatékonyságot biztosít minimális erőfeszítéssel. (Forrás: Andreas Balg)

Az Xpress Dialyzer különlegesen kialakított mintanyílásokkal rendelkezik. A pipettapipetták pontos illeszkedése biztosítja a minták veszteségmentes feltöltését és kivételét, és akár 99%-os visszanyerési arányt ér el. (Forrás: Christian Hӓcker)

Az Xpress Dialyzer speciálisan kialakított mintanyílásokkal rendelkezik. A pipettapipetták pontos illeszkedése biztosítja a minták veszteségmentes feltöltését és kivételét, és akár 99%-os visszanyerési arányt ér el. (Forrás: Christian Häckker)

Élettudományok, Biomedicina és Gyógyszerészet: A fehérje tisztítása sejtszármazékok vagy más anyagok elválasztásával további in vitro vizsgálatokhoz a laboratóriumi mindennapok standard feladatai közé tartozik. Elengedhetetlen eszköznek bizonyult ehhez a dialízis, amelyet egy dialíziscső segítségével végeznek. Ezzel a módszerrel kíméletesen elválaszthatók alacsony molekulatömegű anyagok, például sók vagy nukleinsavak a magas molekulatömegű minták, például fehérjék összetevőitől. Az automatizált mintakezeléshez azonban a dialízis dialíziscsővel nem alkalmas. Kis mintamennyiségek vagy nagy mintaszám esetén, ahol a személyzeti ráfordítás és a folyamat időtartama jelentős költségtényezők, a dialízis dialíziscsővel kevéssé hatékony és viszonylag hosszadalmas. Megoldást nyújt most a scienova™ Xpress Dialysis Box (XDB™). Egyedi minták vagy akár 96 minta párhuzamos feldolgozása lehetséges a beépített Xpress Dialyzerek™ kartuszos formátumában, így jelentősen csökken a munkaterhelés. A szabadalmaztatott, egyedi kialakítású dialíziskartusok garantálják a megbízható, veszteségmentes mintavételt még a legkisebb, néhány mikroliteres minták esetén is. Az XDB nagy buffer-tartálya és az optimalizált térfogat-felület arányú Xpress Dialyzer rövid diffúziós utakkal gyorsítja a dialízis folyamatát. Az Xpress Dialysis Box hatékony és időtakarékos megoldást kínál a laboratóriumi fehérjetisztításhoz, megbízható eredményeket szolgáltatva, miközben csökkenti a költségeket és a munkát.

A fehérjék minőségveszteség nélküli tisztításához általában a dialízis elválasztási módszert alkalmazzuk a felesleges sók vagy puffer eltávolítására, mint előkészítő lépést a fehérjék további feldolgozása előtt. „Bár a dialízis viszonylag régi eljárás, továbbra is az egyik legkíméletesebb módszer a minták fehérjeaktivitásának megőrzésére” – mondja Dr. Stefan Kreusch, a scienova GmbH ügyvezető igazgatója. Ez a kíméletes módszer azonban időigényes, és eddigi formájában rugalmatlan és munkaigényes. A hagyományos dialízis módszer a dialíziscsővel különösen kis mintamennyiségek (10-1000 μl) és nagy mintaszám esetén nehézkes és nem gazdaságos.

A scienova GmbH Jénában a dialízis hatékonyságának növelése és a kis, változó mintamennyiségek kezelése érdekében specializálódott a dialízis optimalizálására. A vállalat a kis mintákhoz Xpress Dialyzer™ kartusokat kínál. Ezek a dialíziskartusok gyors és veszteségmentes mintakezelést tesznek lehetővé, és mikroplate-rácsban (SBS szabvány) vannak elrendezve. Ezért, ellentétben a hagyományos dialíziscsővel, alkalmasak automatizált mintakezelésre is. A scienova legújabb fejlesztése, az Xpress Dialysis Box, a hatékony egyedi kartusokat egy 750 ml-es nagy buffer-tartállyal kombinálja. A hagyományos, több órát igénylő dialízissel szemben az XDB használatával jelentősen csökkenthető a dialízis időtartama és a munkafolyamat. Egy példával illusztrálva mutatja be ennek az innovációnak az előnyeit az információs doboz.

Szabadalmaztatott kialakítás megakadályozza a mintaveszteséget és a membrán eltömődését

A scienova Xpress Dialyzer egyszer használatos kartusok, magas minőségű, meghatározott cutoff-os membránnal. A cutoff, vagy más néven molekulatömeg-korlát (MWCO), megmutatja, hogy egy membrán milyen molekulatömegű vagy molekulatömeg-korlátú molekulákat enged át vagy tart vissza. Nagyobb molekulák, egy adott molekulatömeg felett, nem léphetik át a membránt, míg kisebb molekulák diffundálhatnak rajta, így elválaszthatók a nagyobb molekuláktól. A szükséges cutoff mérete változhat az alkalmazástól függően, ezért a scienova különböző cutoff értékeket kínál 2 kDa és 140 kDa között.

A kartusok szabadalmaztatott geometriája magas membránfelületet biztosít a térfogat arányában, növelve a dialízis hatékonyságát. A nagyobb felület lehetővé teszi a kisebb molekulák gyorsabb diffúzióját a membránon keresztül. Emellett a membrán vertikális elrendezése minimalizálja a membrán eltömődésének (membrane fouling) kockázatát, mivel a minták összetevői nem ülepednek le, ezáltal elkerülhető a mintaveszteség vagy a dialízis sebességének csökkenése. 10 μl-től 1000 μl-ig terjedő mintamennyiségekre különböző kartusméretek állnak rendelkezésre. A Xpress Dialyzer családhoz tartoznak többek között az MD100, MD300, ED300 és MD1000 modellek, amelyek a dialízis kapacitása szerint vannak elnevezve.

A Xpress Dialyzer kartusok egy megfelelő tartóban helyezkednek el, így egyetlen lépésben akár 96 minta is felhelyezhető a XDB buffer-tartályára. A dialízis befejezése után a tartó könnyen eltávolítható, és a buffer gyorsan cserélhető. A buffercsere lehet manuális vagy szívópumpás módszerrel is, mivel az Xpress Dialysis Box praktikus Luer-Lock csatlakozókkal van felszerelve. A dialíziskartusok kompatibilisek a szokásos laboratóriumi eszközökkel, és standard pipettákkal vagy pipettázó automatákkal kezelhetők. Többcsatornás pipettával egyszerre tölthetők vagy vehetők ki az összes nyolc minta. Az egyedi kialakítású nyílások lehetővé teszik a precíz és veszteségmentes pipettázást még a legkisebb minták esetén is.

Optimalizált kezelés széles alkalmazási körben

A scienova Xpress Dialyzer úgy lett kialakítva, hogy függetlenül a pipettázási és laborautomatizálási rendszerektől használható legyen, mivel kompatibilis a mikroplate-ráccsal (SBS szabvány). Ez a sokoldalúság alkalmassá teszi alkalmazásokhoz, mint például nagy átviteli sebességű szűrés (HTS), scouting-kísérletek, rutinszerű elemzések orvosi laboratóriumokban vagy RNS-oligonukleotidok tisztítása. A vakcinakutatásban például antigénváltozatok előállítására használható. „Mivel sok fehérje nagyon érzékeny a környezeti tényezőkre, és összetett gyártási folyamaton mennek keresztül, szerettük volna a laboratóriumi személyzet számára egy olyan eszközt biztosítani, amely lehetővé teszi a könnyű, biztonságos, kíméletes és hatékony munkát” – magyarázza Dr. Kreusch. A fejlesztés során nemcsak a sebesség, hanem a reprodukálhatóság is kiemelt szempont, minőségveszteség nélkül. A jövőben lehetőség lesz szenzorok csatlakoztatására is, például a puffer tartály hőmérsékletének és vezetőképességének mérésére. Így a dialízis folyamat valós időben követhető lesz, ami egyszerű értékelést és adatok tárolását, elemzését, protokollozását és részletes dokumentálását teszi lehetővé.

„Ezzel a modern és átfogó dialízis technológiával a laboratóriumok nemcsak erőforrásaikat kímélik, hanem egy teljesen új szintre emelik a gazdaságosságot a hagyományos elválasztási módszerekhez képest. Kis mintamennyiségek, nagy mintaszám és biztonságos kezelés – ezeket a klasszikus dialíziscső nem tudja felülmúlni” – összegzi Dr. Kreusch.

_______________
XDB™, Xpress Dialyzer™ és scienova™ a scienova GmbH védjegyei, Spitzweidenweg 30, Jena, Németország.

A dialízis hatékonyságának bemutatása és az időigény számítása példaminta alapján:

A XDB-ben 9,6 ml KCl-BSA oldatot dializáltak, amely 2 M KCl koncentrációjú és 2 mg/ml BSA tartalmú, a kalcium-klorid (KCl) és BSA oldat. A dialízis 12 MD100 kartusban történt (Cut-Off 6-8 kDa), mindegyikben 8 × 100 μl KCl-BSA oldat volt, egy mágneses keverő alatt, egy vezetőképesség-szenzorral a buffer-tartályban. A kék vonal mutatja a diffundált KCl vezetőképességét (EC), míg a szaggatott piros vonal a maradék KCl százalékos arányát a dialízisben. A piros pontok a spektrométer 280 nm-es optikai sűrűség alapján mért BSA százalékos arányát jelzik a dializerekben. Minden adat három független kísérletből származik, átlagértékekkel és szórás értékekkel mutatva.

Teljes időtartam: A teljes folyamat kb. 51 percet vesz igénybe.

1. Minták pipettázása: 8 csatornás pipetta használata a dialíziskartusok feltöltéséhez 96 minta esetén, a buffer-tartály feltöltése és a minták behelyezése a dialízis dobozba – → idő: kb. 2 perc.
2. Dialízis idő: a dialízis a kiegyenlítődésig – → idő: kb. 45 perc.
3. Minták kivétele: a tartó eltávolítása a kartusokkal és a minták kivétele 8 csatornás pipettával – → idő: kb. 2 perc.

Eredmény:

A minták 2 M KCl koncentrációja kb. 25 mM-re csökken. A dialízis ismétlésével, a buffercsere révén a KCl koncentráció a mintákban 0,33 mM-re csökken.