Turbo do oczyszczania białek i RNA: Unikalny design wkładki umożliwia przyspieszoną dializę nawet do 96 próbek jednocześnie

Zarówno Xpress Dialysis Box, jak i Xpress Dialyzery są zaprojektowane tak, aby były kompatybilne ze standardem SBS, co czyni je odpowiednimi do automatyzacji, zwłaszcza przy dużej, regularnie występującej liczbie próbek. (Źródło: Andreas Balg)

Możliwość równoczesnego pipetowania 8 próbek sprawia, że kartridże do dializy są bardzo wydajne. (Źródło: Christian Häcker)

Nawet bardzo małe ilości próbek mogą być łatwo dializowane. Różne modele kartridży umożliwiają dializę o niskich stratach dla objętości próbek od 10 µl do 1000 µl. (Źródło: Andreas Balg)

Dzięki dużej liczbie próbek w dużym zbiorniku buforowym oraz możliwości łatwej wymiany bufora, Xpress Dialysis Box zapewnia wysoką wydajność dializy przy minimalnym nakładzie pracy. (Źródło: Andreas Balg)

Xpress Dialyzer posiada specjalnie zaprojektowane otwory na próbki. Precyzyjne dopasowanie końcówek pipet zapewnia minimalną utratę podczas napełniania i pobierania próbek, osiągając wskaźnik odzysku do 99%. (Źródło: Christian Häcker)

Xpress Dialyzer posiada specjalnie zaprojektowane otwory na próbki. Precyzyjne dopasowanie końcówek pipet zapewnia minimalne straty podczas napełniania i pobierania próbek, osiągając wskaźnik odzysku do 99%. (Źródło: Christian Häcker)

Life Science, Biotechnologia i Farmacja: Czyszczenie białek po rozbiciu komórek lub innych metodach rozdziału substancji do dalszych badań in vitro należą do standardowych zadań w codziennej pracy laboratorium. Niezbędnym narzędziem okazała się dializa za pomocą rurki dializacyjnej. Dzięki temu procesowi można delikatnie oddzielić niskocząsteczkowe substancje, takie jak sole czy kwasy nukleinowe, od wysoko-molekularnych składników próbki, takich jak białka. Jednak w przypadku automatycznej obróbki próbek, przeprowadzenie dializy za pomocą rurki dializacyjnej jest nieodpowiednie. Również przy małych objętościach próbek lub dużej liczbie próbek, gdzie koszty pracy i czas procesu są kluczowymi czynnikami, wykonywanie dializy rurką okazuje się mało wydajne i stosunkowo czasochłonne. Rozwiązaniem jest teraz Xpress Dialysis Box (XDB™) firmy scienova™. Pojedyncze próbki lub do 96 próbek mogą być równocześnie przetwarzane w zawartych w zestawie dializerach Xpress Dialyzers™ w formacie kartridża, co znacznie skraca czas pracy. Dializery z unikalnym, opatentowanym wzorem zapewniają niezawodne, mało stratne pobieranie próbki nawet z najmniejszych ilości, sięgających kilku mikrolitrów. Duże zbiorniki buforowe XDB oraz zoptymalizowany stosunek objętości do powierzchni membrany w dializerach Xpress, z krótkimi odległościami dyfuzji, skracają czas dializy znacząco. Xpress Dialysis Box oferuje wydajne i oszczędzające czas rozwiązanie do czyszczenia białek w laboratorium, zapewnia niezawodne wyniki i obniża koszty oraz nakład pracy.

Aby oczyścić białka bez utraty jakości, standardowo stosuje się metodę rozdziału dializą w celu usunięcia nadmiaru soli lub buforu jako krok przygotowawczy do dalszej obróbki białek. „Chociaż dializa jest stosunkowo starą metodą, nadal stanowi jedną z najdelikatniejszych technik zachowania aktywności biologicznej próbek” — mówi Dr Stefan Kreusch, dyrektor firmy scienova GmbH. Ta delikatna metoda jest jednak czasochłonna i w swojej obecnej formie mało elastyczna i pracochłonna. Klasyczna dializa rurką okazuje się szczególnie niewygodna przy małych objętościach próbek od 10 do 1000 μl oraz przy dużej liczbie próbek, co czyni ją niepraktyczną i nieekonomiczną.

Aby zwiększyć efektywność labolatoryjnej dializy i poprawić obsługę małych i zmiennych objętości próbek, firma scienova GmbH z Jeną specjalizuje się w optymalizacji dializy. Firma oferuje dla małych objętości próbek Xpress Dialyzer w formacie kartridża. Te dializery umożliwiają szybkie i bezstratne przetwarzanie próbek, są ułożone w siatkę mikrotplate (standard SBS), co czyni je odpowiednimi do automatycznej obróbki próbek, w przeciwieństwie do tradycyjnej metody rurkowej. Najnowszym rozwiązaniem firmy scienova jest Xpress Dialysis Box, łącząca wydajne pojedyncze kartridże z dużym zbiornikiem buforowym o pojemności 750 ml. W przeciwieństwie do tradycyjnej dializy w rurkach, która może trwać kilka godzin, użycie XDB pozwala na znaczne skrócenie czasu dializy i zmniejszenie nakładu pracy. Karta informacyjna z przykładem ilustruje zalety tej innowacji.

Patentowane wzornictwo zapobiega utracie próbek i zatykaniu membran

Dializery Xpress firmy scienova to jednorazowe kartridże z wysokiej jakości membraną o określonym zakresie przepuszczalności. Cut-Off, czyli Molecular Weight Cut-Off (MWCO), określa, które cząsteczki o danej masie lub rozmiarze mogą przejść przez membranę, a które są zatrzymywane. Większe cząsteczki powyżej określonej masy nie mogą przejść, podczas gdy mniejsze cząsteczki mogą dyfundować przez membranę, co pozwala na oddzielenie ich od większych. Wymagany rozmiar Cut-Off membrany może się różnić w zależności od zastosowania, dlatego scienova oferuje różne zakresy od 2 kDa do 140 kDa.

Ze względu na opatentowaną geometrię kartridży, osiągnięto wysoką powierzchnię membrany w stosunku do objętości, co zwiększa efektywność dializy. Większa powierzchnia umożliwia szybszą dyfuzję małych cząsteczek przez membranę. Dodatkowo, ryzyko zatkania membrany (membrane fouling) jest minimalizowane dzięki pionowemu ułożeniu membrany, co zapobiega osadzaniu się składników próbki i chroni przed stratami lub spowolnieniem procesu dializy. Dla objętości próbek od 10 μl do 1000 μl dostępne są różne rozmiary kartridży. Do rodziny Xpress Dialyzer należą między innymi modele MD100, MD300, ED300 i MD1000, nazwane od pojemności dializera.

Dializery Xpress są umieszczone w specjalnym wkładzie, umożliwiającym jednoczesne umieszczenie do 96 próbek na jednym etapie na zbiornik buforowy XDB. Po zakończeniu dializy wkład można łatwo wyjąć, a bufor szybko odświeżyć. Wymianę buforu można przeprowadzić ręcznie lub za pomocą pompy, ponieważ Xpress Dialysis Box wyposażona jest w praktyczne złącza Luer-Lock. Kartridże dializacyjne są kompatybilne z powszechnym sprzętem laboratoryjnym i mogą być obsługiwane za pomocą standardowych pipet lub automatycznych pipet. Za pomocą pipety wielokanałowej można jednocześnie pobrać lub nanieść próbki z ośmiu kanałów. Specjalnie zaprojektowane otwory w dializerach Xpress umożliwiają precyzyjne i mało stratne pipetowanie nawet najmniejszych ilości próbki.

Ulepszone obsługa zapewnia szerokie zastosowanie

Dializery Xpress firmy scienova są tak zaprojektowane, aby można je było używać niezależnie od systemów pipetowania i automatyzacji laboratoryjnej, ponieważ są kompatybilne ze standardem mikrotplate (SBS). Dzięki tej wszechstronności nadają się do zastosowań takich jak wysokoprzepustowe testy (HTS), eksperymenty scoutingowe, rutynowe analizy w laboratoriach medycznych czy oczyszczanie oligonukleotydów RNA. W rozwoju szczepionek mogą być wykorzystywane do produkcji wariantów antygenów. „Ponieważ wiele białek jest bardzo wrażliwych na czynniki środowiskowe i ich produkcja jest skomplikowana, chcieliśmy zapewnić laborantom narzędzie, które umożliwi łatwą, bezpieczną, delikatną i skuteczną pracę” — wyjaśnia Dr Kreusch. Oprócz szybkości, kluczowe jest odtwarzanie wyników bez utraty jakości, co jest priorytetem w dalszym rozwoju. W przyszłości będzie można podłączyć czujniki za pomocą odpowiednich złączy, aby na przykład mierzyć temperaturę i przewodność w zbiorniku buforowym. W ten sposób można śledzić proces dializy w czasie rzeczywistym, co ułatwia analizę wyników, a także zapewnia kompleksowe przechowywanie danych, ich analizę, protokołowanie i szczegółową dokumentację.

„Dzięki tej nowoczesnej i wszechstronnej technologii dializy laboratoria nie tylko oszczędzają zasoby, ale także zyskują zupełnie nową jakość efektywności w porównaniu z tradycyjnymi metodami rozdziału. Małe objętości próbek, duża liczba próbek i bezpieczna obsługa — klasyczny dializator rurkowy nie ma szans” — podsumowuje Dr Kreusch.

_______________
XDB™, Xpress Dialyzer™ oraz scienova™ są znakami towarowymi firmy scienova GmbH, Spitzweidenweg 30, Jena, Niemcy.

Przedstawienie efektywności dializy i obliczenie czasu pracy na przykładzie próbki:

W XDB dializowano 9,6 ml roztworu KCl z albuminą bydlęcą (KCl-BSA) o stężeniu 2 M KCl i 2 mg/ml BSA przeciwko 750 ml wody destylowanej. Dializa przeprowadzona w 12 kartridżach MD100 (Cut-Off 6-8 kDa), po 8 × 100 μl roztworu KCl-BSA na kartridż, na magnecie w obecności czujnika przewodności w zbiorniku buforowym. Niebieska linia pokazuje zmierzoną przewodność (EC) dyfundującego KCl, natomiast przerywana czerwona linia przedstawia obliczony, procentowy udział pozostałego KCl w dializerach. Czerwone punkty wskazują procent BSA w dializerze, zmierzony metodą optycznej gęstości przy 280 nm w spektrometrze. Dane pochodzą z trzech niezależnych prób i przedstawione są jako średnie z odchyleniem standardowym.

Całkowity czas: całość procesu trwa około 51 minut.

1. Pipetowanie próbek: użycie pipety 8-kanałowej do napełnienia 96 kartridży dializacyjnych, napełnienie zbiornika buforowego i wprowadzenie próbek do dializy — > czas: ok. 2 minuty.
2. Czas dializy: do uzyskania równowagi — > czas: ok. 45 minut.
3. Pobranie próbek: wyjęcie wkładu z kartridżami i pobranie próbek za pomocą pipety 8-kanałowej — > czas: ok. 2 minuty.

Wynik:

Stężenie początkowe 2 M KCl w próbkach zostało obniżone do około 25 mM. Po powtórnej dializie z wymianą roztworu buforowego, stężenie KCl w próbkach spadło do 0,33 mM.