一. 分子荧光的发生过程(一)分子的激发态——单线激发态和三线激发态大多数分子含有偶数电子,在基态时,这些电子成对地存在于各个原子或分子轨道中,成对自旋,方向相反,电子净自旋等于零:S=?+(-?)=0,其多重性 M=2S+1=1 (M 为磁量子数),因此,分子是抗(反)磁性的,其能级不受外界磁场影响而分裂,称“单线态”;当基态分子的一个成对电子吸收光辐射后,被激发跃迁到能量较高的轨道上,通常它的自旋方向不改变,即?S=0,则激发态仍是单线态,即“单线(重)激发态”;如果电子在跃迁过程中,还伴随着自旋方向的改变,这时便具有两个自旋不配对的电子,电子净自旋不等于零,而等于1: S=1/2+1/2=1 其多重性: M=2S+1=3即分子在磁场中受到影响而产生能级分裂,这种受激态称为“三线(重)激发态”;“三线激发态” 比 “单线激发态” 能量稍低。但由于电子自旋方向的改变在光谱学上一般是禁阻的,即跃迁几率非常小,只相当于单线态 → 单线态过程的 10-6~10-7。(二)分子去活化过程及荧光的发生:(一个分子的外层电子能级包括 S0(基态)和各激发态S1,S2,…..,T1…..,每个电子能级又包括一系列能量非常接近的振动能级)处于激发态的分子不稳定,在较短的时间内可通过不同途径释放多余的能量(辐射或非辐射跃迁)回到激态,这个过程称为“去活化过程”,这些途径为:1. 振动弛豫:在溶液中,处于激发态的溶质分子与溶剂分子间发生碰撞,把一部分能量以热的形式迅速传递给溶剂分子(环境),在10-11~10-13 秒时间回到同一电子激发态的最di振动能级,这一过程称为振动弛豫。2. 内转换:当激发态S2 的较低振动能级与S1 的较高振动能级的能量相当或重叠时,分子有可能从S2 的振动能级以无辐射方式过渡到S1 的能量相等的振动能级上, 这一无辐射过程称为“内转换”。(“ 内转换”过程同样也发生在三线激发态的电子能级间)3. 外转换:激发态分子与溶剂分子或其他溶质分子相互作用(如碰撞)而以非辐射形式转移掉能量回到基态的过程称“外转换” 。4.系间跨跃:当电子单线激发态的最di振动能级与电子三线激发态的较高振动能级相重叠时,发生电子自旋状态改变的 S—T 跃迁,这一过程称为 “系间跨跃” 。(含有高原子序数的原子如 Br2、I2 的分子中,由于分子轨道相互作用大,此过程最为常见。)5. 荧光发射:当激发态的分子通过振动驰豫—内转换—振动驰豫到达第一单线激发态的最di振动能级时,第一单线激发态最di振动能级的电子可通过发射辐射(光子)跃回到基态的不同振动能级,此过程称为 “荧光发射”。如果荧光几率较高,则发射过程较快,需10-8秒。(它代表荧光的寿命)由于不同电子激发态(S)的不同振动能级相重叠时,内转换发生速度很快(容易),在10-11~1013秒内完成,所以通过重叠的振动能级发生内转换的几率要比由高激发态发射荧光的几率大的多,因此,尽管使分子激发的波长有短(l1)有长( l2 ),但发射荧光的波长只有l3(>l1>l2)。6. 磷光发射:第一电子三线激发态最di振动能级的分子以发射辐射(光子)的形式回到基态的不同振动能级,此过程称为 “磷光发射”。(磷光的波长l4较荧光的波长l3稍长,发生过程较慢 约 10-4~10s)由于三线态 — 单线态的跃迁是禁阻的,三线态寿命比较长,(10-3~10s 左右),若没其它过程同它竞争时,磷光的发生就有可能;由于三线态寿命较长,因而发生振动弛豫及外转换的几率也高,失去激发能的可能性大,以致在室温条件下很难观察到溶液中的磷光现象。因此,试样采用液氮冷冻降低其它去活化才能观察到某些分子的磷光。总之:处于激发态的分子,可以通过上述不同途径回到基态,哪种途径的速度快,哪种途径就优先发生。如果—发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比 较快,则荧光发生几率高,强度大。如果—发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比 较慢,则荧光很弱或不发生。(三)荧光量子效率:物质发射荧光的光子数与吸收激发光的光子数的比值。(1) F 数值在 0~1 之间。他的大小取决于物质分子的化学结构及环境(t0c、pH 、溶剂等)。二. 激发光谱与荧光(发射)光谱1. 激发光谱:将激发荧光的光源用单色器分光,连续改变激发光波长,固定荧光发射波长,测定不同波长激发光下物质溶液发射的荧光强度(F),作F—l光谱图称激发光谱。从激发光谱图上可找到发生荧光强度最qiang的激发波长lex,选用 lex可得到强度最大的荧光。2. 荧光光谱:选择lex作激发光源,用另一单色器将物质发射的荧光分光,记录每一波长下的 F,作 F- l 光谱图称为荧光光谱。荧光光谱中荧光强度最qian的波长为 lem 。lex 与 lem一般为定量分析中所选用的最ling敏的波长。三. 荧光与分子结构的关系1. 分子结构与荧光具有 p、 p 及 n、 p 电子共轭结构的分子能吸收紫外和可见辐射而发生 p -p* 或 n - p* 跃迁,然后在受激分子的去活化过程中发生 p*- p或 p*- n 跃迁而发射荧光。发生 p - p* 跃迁分子,其摩尔吸光系数(?)比 n - p* 跃迁分子的大100—1000倍,它的激发单线态与三线态间的能量差别比 n - p* 的大的多,电子不易形成自旋反转,体系间跨越几率很小,因此, p - p* 跃迁的分子,发生荧光的量子效率高,速率常数大,荧光也强。所以——只有那些具有 p- p 共轭双键的分子才能发射较强的荧光;p 电子共轭程度越大,荧光强度就越大( lex与 lem长移)大多数含芳香环、杂环的化合物能发出荧光,且 p 电子共轭越长, F 越大。2. 取代基对分子发射荧光的影响(1)(苯环上)取代 给电子基团,使 p 共轭程度升高à荧光强度增加:如–CH3,–NH2 ,–OH ,–OR等。(2) (苯环上)取代吸电子基团,时荧光强度减弱甚至熄灭:如: ,–COOH ,–CHO, –NO2 ,–N=N–。(3)高原子序数原子,增加体系间跨越的发生,使荧光减弱甚至熄灭。如:Br,I 。3. 共面性高的刚性多环不饱和结高的分子有利于荧光的发射。例如:荧光素呈平面构型,其结构具有刚性,它是强荧光物质;而fen酞分子由于不易保持平面结构,故而不是荧光物质。
应用实例
2023.04.28
1 胆盐乳糖培养基新鲜配制100mL/瓶的对照胆盐乳糖培养基4瓶,121℃灭菌15min,备用。分别接种大肠埃希菌、铜绿假单胞菌以及金黄se葡萄球菌各1瓶,接种菌液量1mL(不大于100CFU),另一瓶不接种菌作为空白对照;被检培养基同法操作,置规定温度培养。培养18h,与对照培养基比较,被检培养基中试验菌应生长良好,表现为液体培养基变浑浊;培养48h,空白培养瓶和接种金黄se葡萄球菌的培养瓶应不得浑浊;2 MUG培养基新鲜配制50mL/瓶的对照MUG培养基4瓶,121℃灭菌15min,备用。接种大肠埃希菌2支,接种菌液0.2mL(不大于100CFU),另一支不接种菌作为空白对照,培养5h,在366nm紫外光灯下观察结果;被检培养基同法操作,置规定温度培养。空白培养基应不得浑浊,且366nm处观察无荧光;与对照培养基比较,被检培养基中试验菌应生长良好,表现为液体培养基变浑浊,366nm处应呈荧光。若荧光不明显,则可延长至24h观察。3 曙红亚甲蓝琼脂培养基(EMB)新鲜配制对照EMB琼脂培养基,121℃灭菌15min,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培养8h后备用。取5个无菌EMB琼脂平板,分别涂布接种大肠埃希菌和乙型副伤寒沙门菌各2皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置培养;被检培养基同法操作。培养18h,被检培养基菌落大小、形态特征及颜色应与对照培养基上的菌落一致;培养24h,空白平板应无菌落生长。4 麦康凯琼脂培养基新鲜配制对照麦康凯琼脂培养基121℃灭菌15min,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培养8h后备用。取5个无菌麦康凯琼脂平板,分别涂布接种大肠埃希菌和乙型副伤寒沙门菌各5皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置培养;被检培养基同法操作。培养18h,被检培养基菌落大小、形态特征及颜色应与对照培养基上的菌落一致;培养24h,空白平板应无菌落生长。5 乳糖胆盐发酵培养基新鲜配制10mL/支的对照乳糖胆盐发酵培养基,121℃灭菌15min,备用。取5支,分别接种大肠埃希菌和金黄se葡萄球菌,各2支,接种菌液量1mL(不大于100CFU),另一支不接种菌作为空白对照;被检培养基同法操作,置规定温度培养。培养18h,与对照培养基比较,被检培养基中试验菌应生长良好,表现为液体培养基变色、浑浊,且有导管中应有明显的产气现象;培养24h,空白培养管和接种金黄se葡萄球菌的培养管应不得变色、不得浑浊。6 乳糖发酵培养基新鲜配制10mL/支的对照乳糖发酵培养基,121℃灭菌15min,备用。取3支,接种大肠埃希菌2支,接种菌液量1mL(不大于100CFU),另一支不接种菌作为空白对照;被检培养基同法操作,置规定温度培养。培养18h,与对照培养基比较,被检培养基中试验菌应生长良好,表现为液体培养基变色、浑浊,且有导管中应有明显的产气现象;培养24h,空白培养管应不得变色、不得浑浊。7 营养肉汤培养基新鲜配制100mL/瓶的对照营养肉汤培养基3瓶,121℃灭菌15min,备用。分别接种乙型副伤寒沙门菌和金黄se葡萄球菌各1瓶,接种菌液量1mL(不大于100CFU),另一瓶不接种菌作为空白对照;被检培养基同法操作,置规定温度培养。培养18h,与对照培养基比较,被检培养基中试验菌应生长良好,表现为液体培养基变浑浊;培养48h,空白培养瓶应不得浑浊。8 四硫磺酸钠亮绿培养基(TTB)新鲜配制10mL/支的对照四硫磺酸钠亮绿培养基基础,121℃灭菌15min,备用。临用前,无菌操作加入0.2ml碘试液和0.1mL亮绿试液。取5支,分别接种乙型副伤寒沙门菌和金黄se葡萄球菌各2支,接种菌液1mL(不大于100CFU),另一支不接种菌作为空白对照;被检培养基同法操作,置规定温度培养。培养18h,与对照培养基比较,被检培养基中试验菌应生长良好,表现为液体培养基上清浑浊;培养24h,空白培养管和接种金黄se葡萄球菌的培养管应不得浑浊。由于TTB中的碳酸钙对浑浊现象观察有影响,因此若浑浊现象不明显,则将各培养物接种至胆盐硫乳琼脂(DHL)或沙门、志贺属琼脂(SS)平板上划线观察TTB培养物生长情况,空白对照和接种金黄se葡萄球菌的培养管划线后应无菌落生长,对照和被检TTB培养基划线接种至琼脂平板后应有菌落生长、且颜色形态一致。9 胆盐硫乳琼脂培养基(DHL)新鲜配制对照DHL琼脂培养基,加热充分溶解,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培8h后备用。取3个无菌DHL琼脂平板,涂布接种乙型副伤寒沙门菌2皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置培养;被检培养基同法操作。培养18h,被检培养基菌落大小、形态特征及颜色应与对照培养基上的菌落一致;培养48h,空白平板应无菌落生长。10 沙门、志贺属琼脂培养基(SS)新鲜配制对照SS 琼脂培养基,加热充分溶解,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培8h后备用。取3个无菌SS 琼脂平板,涂布接种乙型副伤寒沙门菌2皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置培养;被检培养基同法操作。培养18h,被检培养基菌落大小、形态特征及颜色应与对照培养基上的菌落一致;培养48h,空白平板应无菌落生长。11 溴化十六烷基三甲铵琼脂培养基基础新鲜配制对照溴化十六烷基三甲铵琼脂培养基,121℃灭菌15min,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培8h后备用。取7个无菌琼脂平板,分别涂布接种铜绿假单胞菌和大肠埃希菌各3皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置培养;被检培养基同法操作。培养18h,被检培养基菌落大小、形态特征及颜色应与对照培养基上的菌落一致;培养24h,空白平板和接种大肠埃希菌的平板应无菌落生长。12 绿脓菌素测定用培养基(PDP)新鲜配制对照绿脓菌素测定用培养基基础,每升培养基中加入10mL甘油,121℃灭菌15min,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培8h后备用。取3个无菌绿脓菌素测定用琼脂平板,涂布接种铜绿假单胞菌2皿,接种菌液0.1ml(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置培养24h;被检培养基同法操作。空白平板应无菌落生长,被检培养基菌落大小、形态特征及颜色应与对照培养基上的菌落一致。13 亚碲酸盐肉汤培养基新鲜配制100mL/瓶的对照营养肉汤培养基3瓶,121℃灭菌15min,备用。临用前,加入新鲜配制的无菌1%亚碲酸盐0.2mL。分别接种金黄se葡萄球菌和大肠埃希菌各1瓶,接种菌液1ml(不大于100CFU),另一瓶不接种菌株作为空白对照;被检培养基同法操作,置规定温度培养。培养18h,与对照培养基比较,被检培养基中试验菌应生长良好,表现为液体培养基变黑、变浑浊;培养48h,空白培养瓶和接种大肠埃希菌的培养瓶应不得浑浊。14 卵黄氯化钠琼脂培养基新鲜配制对照卵黄氯化钠琼脂培养基基础,121℃灭菌15min,冷却至60℃,参照2020版《中国药典》比例无菌操作加入10%氯化钠卵黄液,充分振摇后倾注平皿,35℃培养箱预培8h后备用。取5个无菌琼脂平板,分别涂布接金黄se葡萄球菌和大肠埃希菌各2皿,接种菌液0.1ml(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置;被检培养基同法操作。培养24h,被检培养基菌落大小、形态特征及颜色应与对照培养基上的菌落一致;培养72h,空白平板和接种大肠埃希菌的平板应无菌落生长。15 甘露醇氯化钠琼脂培养基新鲜配制对照甘露醇氯化钠琼脂培养基,121℃灭菌15min,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培8h后备用。取5个无菌琼脂平板,分别涂布接种金黄se葡萄球菌和大肠埃希菌各2皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置;被检培养基同法操作。培养24h,被检培养基菌落大小、形态特征及颜色应与对照培养基上的菌落一致;培养72h,空白平板和接种大肠埃希菌的平板应无菌落生长。16 梭菌增菌培养基新鲜配制100mL/瓶的对照梭菌增菌培养基2瓶,121℃灭菌15min,备用。接种生孢梭菌1瓶,接种菌液1mL(不大于100CFU),另一瓶不接种菌株作为空白对照,置规定温度的厌氧条件培养48h;被检培养基同法操作。空白培养瓶应不得浑浊;与对照培养基比较,被检培养基中试验菌应生长良好,表现为液体培养基变浑浊。17 哥伦比亚琼脂培养基新鲜配制对照哥伦比亚琼脂培养基,121℃灭菌15min,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培8h后备用。取3个哥伦比亚琼脂平板,涂布接种生孢梭菌2皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后置规定温度的厌氧条件下倒置培养;被检培养基同法操作。培养48h,空白平板无菌落生长;被检培养基菌落大小、形态特征应与对照培养基上的菌落一致。哥伦比亚琼脂培养基营养丰富,适宜多数需氧菌的生长,为了消除其它杂菌生长对检查结果的影响,可在每升灭菌后培养基中按无菌操作添加含有相当于20mg庆大霉素的硫酸庆大霉素。添加庆大霉素的哥伦比亚琼脂可参照上述方法进行培养基适用性考察。18 沙氏葡萄糖肉汤培养基新鲜配制100mL/瓶的对照沙氏葡萄糖肉汤培养基2瓶,121℃灭菌15min,备用。接种白色念球菌1瓶,接种菌液量1mL(不大于100CFU),另一瓶不接种菌作为空白对照;被检培养基同法操作,置规定温度培养。培养48h,与对照培养基比较,被检培养基中试验菌应生长良好,表现为液体培养基变浑浊;培养72h,空白培养瓶应不得浑浊。19 沙氏葡萄糖琼脂培养基新鲜配制对照沙氏葡萄糖琼脂培养基,121℃灭菌15min,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培8h后备用。取3个沙氏葡萄糖琼脂平板,涂布接种白色念球菌2皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置培养;被检培养基同法操作。培养24h,被检培养基上的菌落大小、形态特征、颜色及气味应与对照培养基上的菌落一致;培养72h,空白平板应无菌落生长。20 念球菌显色培养基新鲜配制对照念球菌显色培养基,加热充分溶解,冷却至60℃倾注平皿,35℃培养箱预培8h后备用。念球菌显色平板使用前避光保存,取5个无菌念球菌显色平板,分别涂布接种白色念球菌和大肠埃希菌各2皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置培养;被检培养基同法操作。培养24h,被检培养基菌落大小、形态特征及颜色应与对照培养基上的菌落一致;培养72h,空白平板和接种大肠埃希菌的平板应无菌落生长。21 1%聚山梨酯80-玉米琼脂培养基新鲜配制对照1%聚山梨酯80-玉米琼脂培养基基础,每升培养基中加入10mL聚山梨酯80,121℃灭菌15min,冷却至60℃后,倾注平皿, 35℃培养箱预培8h后备用。取3个1%聚山梨酯80-玉米琼脂平板,涂布接种白色念球菌2皿,接种菌液0.1mL(含菌50~100CFU),另一平板不接种菌作为空白对照,涂布均匀后于规定温度倒置培养;被检培养基同法操作。培养24h,被检培养基菌落大小、形态特征及芽管指示能力应与对照培养基上的菌落一致;培养48h,空白平板应无菌落生长。
应用实例
2023.04.28
2023五一放假通知来啦!今年五一连休5天,2023年4月29日至5月3日放假调休,共5天。4月23日(星期日)、5月6日(星期六)上班。 温馨提示:根据以往出行经验,很容易导致汽车扎堆,节前出门不妨做好功课,随时留意路况信息,以免赶上拥堵路段,另外游客出行会比较集中。车流量也会较大,请路上注意安全! 节假日期间我司不安排人员值班,如有产品咨询以及技术问题留言到我司网-站,我们会在节假日为您报价处理,感谢您对上海远慕生物的信赖和支持!在此我司全体员工提前祝各位科研人员以及新老客户节日快乐! 远慕生物特此通知。
企业动态
2023.04.28
几种常见的实验室化学试剂用途:1、HPLC级高纯液相色谱溶剂优点:低紫外吸收非挥发性物质、游离酸、游离碱和水份含量低可用于荧光检测用途:用于液相色谱(LC)样品制备、LC样品分析、LC-MS分析2、农残级试剂优点:极低的农残背景值(≤5 pg/ml ),不挥发性组分极少GC控制(ECD-PND检测)质量可靠,稳定性高适用于分析有机氯农药、有机磷农药、多氯联苯(PCBs)及其他用GC/ECD和GC/PND检测的化合物符合各种杀虫剂残留量分析的要求和对低挥发性杂质的要求用途:用于气相色谱检测(ECD、PND),用于有机氯、有机磷农药,PCBs及其他用GC/ECD和GC/PND检测的化合物。3、光谱纯试剂优点:低紫外吸收、低红外吸收杂质含量低适用于UV、IR光谱分析用途:用于UV、IR光谱分析4、优级纯试剂符合国际标准要求,金属元素杂质含量低(大多是ppm级)。用途:优级纯试剂可用于大多数常规实验,这类产品还可应用于生产领域。5、特纯与合成试剂特纯(extra pure)或者合成(for synthesis)级别试剂的质量标准能够满足实验室常规溶液的配置或标准化生产使用(药物合成原材料等),通常只检测一些重要应用的参数,比如,纯度、IR参数、水分含量和醚含量以及过氧化物成分。6、NMR核磁共振溶剂氘代溶剂广泛应用于化学研究领域,对于分析有机物分子结构的重要方法--核磁共振波谱法是不可缺少。用途:核磁共振实验可以提供原子同其他分子中的原子的关联信息,包括分子的空间取向、三维空间结构。在蛋白质组学、染色体组学、药物研究领域有广泛的应用。对氘代溶剂有哪些要求?NMR对所用溶剂的氘代度反应很敏感,如用200兆赫光谱,使用氘代度在99.5%~99.8%就足够了,如果提高设备的等级,例如用600兆赫光谱,则需要更高氘代度的溶剂。7、基准试剂基准化合物必须是测试精度范围内的纯物质;基准溶液被用于检验和校准当量溶液、pH缓冲溶液;只有这样的物质才能反映检验测定当量溶液。8、衍生化试剂衍生法指借助化学反应将待测组份接上某种特定基团,从而改善其检测灵敏度和分离效果的方法。利用化学衍生反应达到改变化合物特性的目的,使其更适合于特定分析的过程,在仪器分析中被广泛应用。气相色谱用:为了增加样品的挥发度或提高检测灵敏度;高效液相色谱用:与样品组份进行化学反应,反应的产物有利于色谱检测或分离。紫外光谱用:使被测化合物带上特定基团,具有紫外吸收。红外光谱用:使被测化合物键合特定基团,具有红外吸收。荧光检测用:带上荧光发色基团。最后,综合考量质量与价格。虽然化学试剂必须按照国家标准进行检验合格后才能出厂销售,但不同厂家原料和工业生产的试剂在性能上有时有显著差异。甚至同一厂家,不同的同一类试剂,其性质也很难完全一致,因此,在某些要求较高的分析中,不仅要考虑试剂的等级,还应注意生产厂家、生产批号等。
参数原理
2023.04.27
一、培养箱环境污染很多实验室培养霉菌采用的是专用的霉菌培养箱,所以培养箱空间里会有大量的霉菌孢子。而平皿的盖和底是有一定缝隙的,尤其是玻璃平皿缝隙还是比较大的,正置培养中,孢子会向上飞扬通过缝隙落到平板的培养基上,导致污染。细心地实验猿可能发现,污染的菌落大部分都是在平皿边缘生长的。用一次性塑料平皿来培养,污染的概率就会小很多,因为一次性塑料平皿的盖和底之间的缝隙相比之下是比较小的。因此培养箱环境中的孢子可能会是主要污染源。这样一来,解决的方法就应该是对培养箱进行杀菌。可以考虑用紫外线杀一下菌,同时辅助消毒剂擦拭的方法,常用消毒剂比如75%酒精和新洁尔灭等,应该注意的是,这样的杀菌操作也是需要经常进行的,因为霉菌的孢子是十分难清除的,而每次培养可能又会引进新的污染源,可以考虑每周进行两次,保证培养环境无污染源。二、平皿冷凝水污染正置培养过程中,若是平皿的上盖有泠凝水,在培养过程中冷凝水滴落到培养基上,也极容易造成菌落蔓延,平皿污染。因此在培养之前,一定要保证平皿干燥,可以把平皿放在37℃的环境里烘干,烘干之后再进行培养,就会避免这个原因造成的污染。三、操作环境和培养基的污染因为无菌室里可能也会因为灭菌效果不理想造成污染。小编之前工作的实验室,操作台使用紫外线灭菌,经常就会灭菌不彻di有孢子污染,尤其是在进行过霉菌的相关检测之后。所以在进行过霉菌检测之后,适当的增长灭菌时间,可能会达到比较理想的效果。另外,为了彻di解决无菌室空间孢子污染的问题,可以购买安装臭氧发生器,通过紫外线+臭氧的双重消毒模式,效果就十分理想了。大家如果还是想验证一下究竟是什么原因造成的污染,这里提供一个简单的验证试验:在正常检测的环境中倒一组空白平皿,将这些平皿分为AB两组,其中A组用有充足氧气的自封袋将平皿封好,B组不封,均放置在培养箱中正置培养。若是A组B组均有霉菌生长,则需要考虑培养基污染或者操作环境的污染;若是A组不生长霉菌而B组生长,则需要考虑是培养箱内的环境污染。通过这个小试验,可以基本上确定污染源,然后针对污染源进行相应的处理。
参数原理
2023.04.27
引发和促使化学试剂发生变化的原因,大致可归纳如下: 1、挥发 2、 升华 3、 潮解 4、风化 5、浓缩和析晶 6、水解 7、分解 8、氧化和还原 9、非氧化——还原反应 10、 聚合和缩合 11、 光化学反应 12、霉变 如何预防化学试剂变质 a. 密封 这是普遍通用的方法。试剂瓶的材料和密封程度应根据试剂性质而定。如:强腐蚀的“三酸”和液溴,可用带磨口玻璃的试剂瓶,或是有塑料衬垫的螺旋盖的玻璃瓶,则应密封贮藏在银制或塑料制容器内,等等。 密封适用于易挥发、升华、潮解、稀释、风化、水解和氧化还原、霉变的所有化学试剂对于极易 分解产生气体的试剂,远慕生物提醒,一般不完全密封,要适当留有余地,否则可能使容器破裂。除了一般密封外,可再加蜡封,或用自制硝罗酊封口,如:三氯化铝、五氧化二磷等。 b.隔离 能和空气、水作用的试剂,如:很活泼的金属和非金属应隔离存放在对试剂相对而言稳定的液体或惰气之中,钾、钠、钙浸没在机油中,黄磷则浸没在水中贮放。这种隔离方法也称液封法,前者叫油封,后者叫水封。小编提醒,水封存也可使某些容易挥发的试剂减少损耗。如:在装有液态溴、二硫化碳的试剂中加一薄层水,就能大大减少挥发损失和空气污染。 实验室中无机、有机试剂种类繁多,性质各异,应注意合理分类存放。有机物、无机物分开,普通药品和危险的分开,氧化剂和易燃物、还原剂分解、易挥发性酸和碱分开。做到这几个分开,一可避免药品间的不良影响,二则即使有意外事故发生,也能免除药品的相互作用,而产生大的隐患。 c. 避光 通常采用遮光性能较好的深棕色试剂瓶。将试剂放在暗处或遮光的专用试剂柜中。也可用照相纸的黑色厚纸包裹试剂瓶,如:浓硝酸、碘化钾、、的贮存就是如此 d. 低温 普通挥发性试剂常放置在阴冷处,如:浓硝酸、浓盐酸、氨水等。某些特殊的生化试剂则要贮放在水箱或冰箱之中,如:酶试剂等。 e. 通风 尽管装化学试剂的容器一般都处于密封状态,但也难免有跑、冒、漏、泄发生,在夏季高温天气,易形成爆炸性混合气体,因此,贮藏室必须通风良好,应安装专用排风扇,并经常开启,使空气流通。 f. 适时 这是根据某些试剂的特性,特别是一些极易变质失效的试剂应采取适当措施,应做到适时配制、适时使用和及时处理。 如:极易氧化的氢硫酸溶液、氯水、溴水、碘水好适时制备及时使用;做银镜反应的硝酸银溶液、氨水、乙醛溶液配好后,应及时使用才不致影响效果;硫酸亚铁溶液配好后应加些还原铁粉才能使其不被氧化;淀粉、蔗糖、蛋白质的溶液在使用后应及时清洗试剂瓶,以防霉变。
操作维护
2023.04.27
对于任何滴定分析,都要首先了解什么样的精度要求才是有意义的并且是必须的,之后如果发现一些结果还是超出了误差范围,你就要从以下几点去找原因:1、待测样品是否在整个样品中具有代表性?换句话说,你应该从取样时就开始寻找可能的错误。“分析结果仅代表实际被分析的样品的结果。”也许在实际测量前,样品可能来自于一个没有混合均匀的容器。亦或在取样后,样品暴露在不同的环境条件下。例如样品在滴定前放置不同的时间段,就会吸收不同量的空气中的二氧化碳。在样品转换器上用敞开式的滴定容器时,就应考虑到这一点。因此我们建议先将滴定容器密闭起来,再在滴定开始之前,用一种特殊装置将其打开(Cover- UpTM),就像Rondo样品转换器上的那种。2、用多少样品来做分析?对于极少量的样品的分析,天平的性能就至关重要。那么进行一次最小称样量的测试就可以了解天平是否符合要求。3、如果是滴定仪自身的问题,可从以下几个方面来做检查:1. 液管的末端是否有虹吸滴定头,并且工作是否正常?该滴定头是为了防止滴定剂扩散到样品中去。如果失去滴定头,滴定剂就会流入到滴定池中,并和样品反应。但这部分的消耗量是不被计算在内的,因此就能导致比较大的标准偏差。2. 滴定管应检查是否漏气。如果接头没有拧紧或阀的工作不正常,就可能出现漏液。在这种情况下,并不是所有滴定仪馈送的滴定剂都加入到样品中去。由于这种影响不具有重复性,就会导致较大的标准偏差。3. 滴定管中存在有气泡。这通常是由滴定剂中所溶解的气体如CO2、SO2或O2造成的。因此滴定剂在使用前应有个脱气过程,如放置在超声波水浴中。滴定瓶托架作为滴定仪的一个附件可以将滴定瓶提升至与滴定管一样的高度,这就确保在充满滴定管时不会出现负压而造成脱气。卡尔费休滴定所用试剂由于溶解有SO2,对此极为敏感,因此,在DL31/DL38卡尔费休滴定仪中,可以适当降低其充液速度。
应用实例
2023.04.27
抗原抗体反应是指抗原与相应抗体之间所发生的特异性结合反应。这种反应既可在机体内进行,也可以在机体外进行。抗原抗体反应的过程是经过一系列的化学和物理变化,包括抗原抗体特异性结合和非特异性促凝聚两个阶段,以及由亲水胶体转为疏水胶体的变化。由于抗体主要存在于血清中,在抗原或抗体检测中多以血清为试验材料,故将体外抗原抗体的免疫学反应也称作血清学反应(serological reaction)。该反应既可用已知的抗原检测未知的抗体,这是临床上常用的血清学诊断方法;也可用已知的抗体检测未知的抗原,如微生物及其代谢产物、激素、药物鉴定等的检测抗原抗体反应反应特点抗原抗体反应的特点主要有四性:即特异性、比例性、可逆性,阶段性。特异性: 是抗原抗体反应的最主要特征,这种特异性是由抗原决定簇和抗体分子的超变区之间空间结构的互补性确定的。这种高度的特异性在传染病的诊断与防治方面得到有效的应用。随着免疫学技术的发展进步,还将在医学和生物学领域得到更加深入和广泛的应用,比如肿瘤的诊断和特异性治疗等。比例性: 是指抗原与抗体发生可见反应需遵循一定的量比关系,只有当二者浓度比例适当时才出现可见反应,在抗原抗体比例相当或抗原稍过剩的情况下,反应最彻底,形成的免疫复合物沉淀最多、最大。而当抗原抗体比例超过此范围时,反应速度和沉淀物量都会迅速降低甚至不出现抗原抗体反应。可逆性: 是指抗原抗体结合形成复合物后,在一定条件下又可解离恢复为抗原与抗体的特性。由于抗原抗体反应是分子表面的非共价键结合,所形成的复合物并不牢固,可以随时解离,解离后的抗原抗体仍保持原来的理化特征和生物学活性。阶段性:抗原抗体反应可分为两个阶段,第一个阶段为抗原抗体的特异性结合阶段,此阶段是抗原与抗体间互补的非共价结合,反应迅速,可在数秒钟至数分钟内完成,一般不出现肉眼可见的反应现象。第二个阶段为可见反应阶段,是小的抗原抗体复合物间靠正、负电荷吸引形成较大复合物的过程。此阶段反应慢,需要时间从数分钟、数小时至数日不等,且易受多种因素和反应条件的影响 。抗原抗体反应影响因素电解质:抗原和抗体通常为蛋白质分子,等电点分别为pH 3~5和pH 5~6,在中性或:弱碱性的环境中,表面均带负电荷,适当浓度的电解质会使他们失去一部分负电荷而相互结合,出现肉眼可见的凝集或沉淀现象:在抗原抗体反应中,常用0.85%的NaCI溶液或各种缓冲液作为抗原、抗体的稀释液,以提供适当浓度的电解质。温度:抗原抗体反应必须在适宜的温度中进行,一般为15~40℃,通常最适为37℃。一定范围内,温度升高,可促进抗原抗体分子问的碰撞机会,加速抗原抗体复合物的形成,加快可见反应的速度,若温度高于56℃,可导致已结合的抗原抗体再解离,甚至变性或破坏;温度越低,结合速度越慢,但结合牢固,易于观察。某些特殊的抗原抗体反应,对反应温度有特殊要求,如冷凝集素在4℃左右与红细胞结合最好,20℃以上反而解离。酸碱度:抗原抗体反应必须在合适的酸碱度环境中进行,pH过高或过低都将影响抗原:抗体的理化性质,抗原抗体反应的最适酸碱度为pH 6~8。此外,当pH达到或接近颗粒性抗原的等电点时,即使没有相应抗体存在时,也会引起抗原非特异性凝集,即自凝,造成假阳性反应,严重影响试验的可靠性。抗原抗体反应反应原理抗体能特异性地识别相应的抗原,并与之结合。这种结合在体外也能发生,这种特性就是许多免疫检测方法的基础。抗原与抗体相互作用是非共价的,可逆的,其特性符合许多化学反应的基本原理。但因为抗体分子的结构特点,以及抗原分子结构的多样性,使抗原抗体结合反应表现出复杂性 。交叉反应抗体特异性与交叉反应:抗体是特异的。只与相应抗原反应。实际制备的抗体却常有非特异性反应,这是因为抗原不纯造成的。多组分抗原之间存在共同的抗原决定簇,或者两个抗原决定簇结构类似能与同一抗体结合,均可出现抗体与异源抗原的交叉反应。用琼脂双扩散能简便直观地反映不同抗原与同一抗血清,或不同抗血清与同一抗原的交叉反应。抗原抗体反应应用抗原:免疫动物是制备抗血清的第—步。免疫所用的抗原可用病毒、细菌或者其他蛋白质抗原,如果使用半抗原如小分子激素等,必须与大分子载体连接。抗原的用量视抗原种类及动物而异,—次注射小鼠可以少至几个微克,免、羊甚至更大的动物每次注射的量就相应增加,从几百μg/次至几mg/次。佐剂及乳化:佐剂可以帮助抗原在注射部位缓慢释放,以增加免疫刺激的效果。佐剂有完全和不完全佐剂之分。完全佐剂加有灭活的分枝杆菌(如卡介苗)或棒状杆菌。福氏佐剂可从试剂公司购买,也可用羊毛脂和石蜡油按1:2—4混合自行制备。佐剂与抗原按1:1的比例混合乳化为均匀的乳液,放置后不会发生油水分离。免疫动物:常用于制备抗血清的动物如豚鼠、家兔、小鼠、大鼠等,如果大量生产可用动物羊、马等,动物接受免疫的乳液量小鼠为1.0—2.0 mL,家兔为2—4mL。抗原免疫动物的途径取决于动物种类、抗原特性和是否使用佐剂。腹腔注射(i.p),肌肉注射(i.m),皮内注射(i.d.)和皮下注射(s.c.)适合于任何抗原,这些途径主要刺激局部淋巴结发生免疫应答,初次免疫和免疫加强注射均可使用。静脉注射(i.v.)则只适合于可溶性抗原及分散的单细胞悬液,且不能使用佐剂,其诱发的免疫应答主要发生在脾脏。此外,在单克隆抗体制备时,亦可用脾脏直接注射或体外免疫方法,尤其对微量抗原比较实用。体外免疫方法也常用于人源单克隆抗体的制备。体外免疫时将脾细胞或外周血淋巴细胞(包括B细胞,T细胞及抗原递呈细胞)与抗原一起作体外培养,然后再与骨髓瘤细胞融合。初次免疫后要经过2—3次以上的免疫加强以保证能形成较高水平的IgG抗体。两次免疫注射之间的时间间隔,一般3—4周比较适合大部分动物,小动物可间隔10—14d,大动物则在2月左右。在免疫加强最后一次注射后的一周内采集抗血清,可获得高水平的抗体 。
应用实例
2023.04.26
BAS-酶联免疫吸附试验(BAS-ELISA)是ELISA的一种改良技术,将BAS,即生物素-亲和素系统(biotinavidin system)引入ELISA,大大提高了ELISA的灵敏度。(一) 亲和素和生物素1. 亲和素(avidin) 给动物饲喂大量卵白蛋白后,可引起生物素缺乏症,此后证明,卵白蛋白中存在一种对生物素有异常亲和力的碱性蛋白,称之为抗生物素蛋白或卵白素,现今均称为亲和素。因为亲和素存在于卵白蛋白中,故可从鸡蛋白清中提取亲和素,它是由四个相同的亚基组成的碱性糖蛋白,分子量6.6~6.8万,等电点为10.5,由于每个亚基都可以结合一个生物素分子,所以亲和素呈四价反应性,在血清学反应中,可以产生新的放大作用;现规定凡结合1μg生物素所需亲和素的量,即为亲和素的一个活性单位,1mg纯亲和素约含13~15个活性单位。2. 生物素(biotin) 即维生素H,主要存在于卵黄、肾、肝等组织中,除可提取外,也能人工合成,另外在动植物体内也广泛存在,系结构简单的小分子物质,分子量244.31,它不能直接与亲和素结合,需活化后,产生生物素衍生物(即生物素酰羟基丁二酰亚胺,HS,为白色结晶,熔点200~202℃)才能与亲和素结合。另外,它还能高比度地偶联抗体等反应物质和酶等标记材料,分别制成生物素化抗体和生物素化酶等,在免疫反应中起到一级稳定的放大作用。因为亲和素对生物素有极强的特异性结合作用,且具有多价性,据此,可以建立生物素化抗体-亲和素-生物素化酶复合物酶联免疫吸附试验检测体系,利用亲和素为中介,一端通过生物素化抗体联接检测抗原的免疫反应系统,另一端通过生物素化酶等连接标记显示系统,可产生多极放大作用,从而明显地提高了检测的特异性和敏感性。(二) BAS-ELISA的技术类型 该检测系统可分为以下两类:1. BAB法 (biotin-avidin-biotin) 即以游离的亲和素分别桥联生物素化抗体和生物素化酶的检测方法。目前最常用的是本法的改良法,即预先使亲和素与生物素化酶形成复合物(avidin-biotin-peroxidase complex, ABC),再使其与生物素化抗体反应,因而叫做ABC法,此法既减少了反应步骤,又因ABC网格结构可网络数量极为可观的酶分子,从而使BAS的灵敏度又得到了进一步的提高。2. BA法 (Ab-biotin-avidin-HRP)即直接以酶标亲和素联接生物素化抗体,检测抗原的方法。为简化反应程序,厂家试制了酶联BAS试剂,连接被检测的免疫反应系统是生物素化抗体,即生物素化抗抗体-羊抗兔(SARG-b)和兔抗小鼠(RAMG-b)及一种生物素化抗体-生物素化马抗人AFp。较常用的生物素化酶是生物素化辣根过氧化物酶(bHRP)。(三) BAS-ELISA在检测工作中的应用 该技术应用最多的一个方面是检测可溶性抗原如细菌和病毒等,以及它们的相应抗体,现举例如下:1. 细菌性抗原的检测 Yolken等采用双抗体夹心ABC-ELISA法检测流感杆菌b型、肺炎球菌和链球菌抗原等,先用相应抗体包被酶标板,然后分别加入细菌培养上清液、生物素化抗体和亲和素与生物素化酶复合物来实施反应;本法检测的灵敏度比常规ELISA和荧光抗体法高4~16倍。2. 病毒性抗原的检测病毒性抗原也可用双抗体夹心法检测,如检出粪便中的轮状病毒,可用抗体包板,再相继加入待检标本、生物素化抗体、亲和素和3H标记的生物素,然后作放射免疫测定。国内已用此法检测单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、肺炎病毒及其相应抗体。
应用实例
2023.04.26
电解液(卡尔费休试剂)是用于库伦电量法微量水分测定仪水分的测定使用,是配合仪器使用的重要部分。仪器和电解液的使用详见微量水分测定仪的使用说明书,因为电解液有一定的气味和毒性,特别需要注意,具体注意事项如下: 1、电解液的主要成分为碘、甲醇、二氧化硫、乙二醇(其中有吡啶电解液含吡啶)等成分,应储存于避光干燥处,保存时间为半年。 2、把电解液存放于通风良好、环境温度5~25℃,相对湿度不大于75%的地方,如果把电解液在直接的阳光暴晒或置于高温下,则二氧化硫和碘就会从吡啶中释放出来而失效。 3、电解液有一定的毒性,气味难闻和易燃,更换电解液时必须十分小心,应在通风良好的实验台上装入或更换试剂。 4、电解液吸水性很强,更换电解液必须在干燥的环境中,所使用的器皿一定要干燥,电解池配件要放置在干燥滤纸上。 5、更换电解液必须小心,不要吸入口中或用手接触试剂,如与试剂接触,应用水彻底冲洗干净。由于试剂味大,并含有毒成分,所以实验室内通风要良好或在通风橱内进行。
操作维护
2023.04.26
多克隆抗体(polyclonal antibody, pAb):用一种包含多种抗原决定簇的抗原免疫动物,可刺激机体多个B细胞克隆,产生针对多种抗原表位的不同抗体。所获得的免疫血清实际上是含有多种抗体的混合物,即多克隆抗体。单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体,称为单克隆抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤(hybridoma)抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。一、单多抗优缺点多克隆抗体1.多克隆抗体有助于放大低表达水平的靶蛋白信号;2.能识别多个表位;3.比单克隆抗体更能容许抗原中的微小变化;4.识别出与免疫原蛋白质具有高同源性的蛋白质,或者从非免疫原物种的组织样品中筛选靶蛋白;5.多克隆抗体通常是检测变性蛋白质的首选;6.多表位通常可提供更为有力的检测。1.易于产生批次间差异;2.产生大量非特异性抗体,有时可能在某些应用中产生背景信号;3.不适用于探测抗原的特定结构域,因为抗血清通常可识别多个结构域。单克隆抗体1.杂交瘤制得后,就成为了恒定的再生源,所有批次都将相同;2.切片和细胞染色造成的背景较低。3.具有特异性,适于分析测定中的一抗或检测组织中的抗原,并且通常所产生的背景染色显著低。4.同质性非常高;5.单克隆抗体的特异性能使其在混合物中和抗原高效地结合。1.可产生大量特异性抗体,但可能特异性过强;2.经过抗原的化学处理后比多克隆抗体更易于丢失表位。这可通过使用同一抗原的两个或多个单克隆抗体进行补偿。二、单抗和多抗的选择如果对抗体的特异性要求高,用量较大或需要长期使用一致的抗体,制备的抗体应用要求多(WB/IP/IF/ICC等),可以选择制备单克隆抗体。多克隆抗体的特异性较差,即使是使用相同的抗原制备多抗,不同批次间也会存在差异,因而在特异性、一致性方面有很大的局限。所以在用多抗做免疫检测时,更容易造成背景,例如在WB 中有杂带,在IHC 中背景较深等等。虽然还存在着交叉反应的问题,但由于多抗识别多个抗原表位,即使是有少数几个抗原表位被破坏或者抗原构象改变,实验的结果也不会受到影响。另外多抗需要免疫原的量大,如果免疫原制备困难,建议制备单抗。若对抗体的特异性要求不高,需要做沉淀和凝集反应的检测性实验或者只需做ELISA检测,可以选择制备多克隆抗体。多抗相比较单抗仍然有制备时间短、首次制备成本低的特点,在一些情况下也是一种选择。另外,在相同条件下,使用多抗可以提高检测的灵敏度,对于丰度偏低的蛋白也更容易检出。三、抗原的选择抗原的选择可以是天然蛋白、重组可溶蛋白、重组变性蛋白和多肽,抗原质量越高,最终制备高质量抗体的几率也会越大! 目前抗体制备常采用重组蛋白或多肽作为抗原。常规情况下,重组蛋白作为抗原往往含有更多的抗原决定簇,既有空间表位,也会有线形序列表位,对于机体的免疫刺激也会相对充分一些,那么最终获取应用面较广的抗体几率也会大很多,尤其是目的蛋白已证明有修饰或者复杂结构的,一般都会优先选择重组蛋白。当然也有必须用多肽制备的,比如对同源家族某一个蛋白抗体的制备,同源性非常高的,需要找到特异性aa合成多肽,再或者一些修饰化抗体,需要在多肽合成阶段定点修饰某些AA来制备抗体。抗原多肽选择一般遵循如下基本原则1.尽可能是在蛋白表面;2.保证该段序列不形成α-helix;3.N,C端的肽段比中间的肽段更好;4.避免蛋白内部重复或接近重复段的序列;5.避免同源性太强的肽段;6.交联可以交联在N,C两端,选择依据就是交联在对产生抗体不太重要的一端;7.序列中不能有太多的Pro,但有一两个Pro有好处,可以使肽链结构相对稳定一些,对产生特异性抗体有益。
应用实例
2023.04.26
水解影响因素与机制 多肽合成药物在不同的环境中可以被酸、碱、蛋白酶催化或被金属离子催化水解。例如,在25℃的温度下,二肽甘氨酰甘氨酸在1 mol /LNaOH中水解的半衰期约为2天,在1 mol /L盐酸中水解的半衰期则为150天。而难活化的肽键在钯和铜配合物的催化下能迅速裂解。过去非催化肽键水解并未得到较多关注,直到1988年Kahne和Still用C标记了甘氨酸并使其结合在肽C-末端,在中性pH值范围内和25℃的温度下能监测到释放少量的甘氨酸,它的水解速率为3 ×10- 9s- 1,从而推算得出它的半衰期为7年。 1) pH因素 多肽合成药物在酸性和碱性条件下易水解,在中性条件下水解速率最低。Kahne和Still用C标记了一个四肽的C -末端甘氨酸,在pH值为0到14的范围内和25℃的温度下,测定多肽合成的水解情况,并绘制出了水解速率和pH值的曲线关系。其中:在pH = 7时多肽的水解速率为3× 10- 9s- 1,从而推算得出它的半衰期为7年。 2) 温度因素 多肽合成药物在高温下的水解速率明显快于室温下的水解速率。两者相差较大,一般相差在10?~105倍。Kahne和Still用C标记了一个四肽,测定该四肽在热冷不同树脂下的水解情况。可以看到,尽管随着时间的推移热树脂的水解始终大于冷树脂水解,但在1 500 min后保持相对平衡。Radzicka等检测了5种二肽在150℃和25℃下的水解速率,发现150℃下的水解速率约为25℃下的105倍。 3) 酶催化因素 多肽药物不同位置的肽键需要采用不同的酶和不同的温度进行水解,而且不同位置的水解速率也不相同。Radzicka等根据前人检测的C - 端 肽 键( 如AcGG) 与 羧 肽 酶B( 23℃)、内部肽键( 如AcGGNHMe) 与血管紧张素转换酶( 37℃)、二肽键( 如GG) 与腹水瘤二肽酶( 40℃)3个位置肽键的水解速率以及半衰期。再加上检测3类肽键在无酶催化条件下的反应速率与酶催化后的水解速率,最终得出结论:羧肽酶B是这3类酶中催化能力最强的酶。
应用实例
2023.04.25
Ⅰ型胶原的原纤维平行排列成较粗大的束,成为光镜下可见的胶原纤维,抗张强度超过钢筋。其三股螺旋由二条α1(Ⅰ)链及一条α2(Ⅰ)链构成。每条α链约含1050个氨基酸残基,由重复的Gly-X-Y序列构成。X常为Pro(脯氨酸),Y常为羟脯氨酸或羟赖氨酸残基。重复的Gly-X-Y序列使α链卷曲为左手螺旋,每圈含3个氨基酸残基。三股这样的螺旋再相互盘绕成右手超螺旋,即原胶原。 原胶原分子间通过侧向共价交联,相互呈阶梯式有序排列聚合成直径50~200nm、长150nm至数微米的原纤维,在电镜下可见间隔67nm的横纹。胶原原纤维中的交联键是由侧向相邻的赖氨酸或羟赖氨酸残基氧化后所产生的两个醛基间进行缩合而形成的。 原胶原共价交联后成为具有抗张强度的不溶性胶原。胚胎及新生儿的胶原因缺乏分子间的交联而易于抽提。随年龄增长,交联日益增多,皮肤、血管及各种组织变得僵硬,成为老化的一个重要特征。 人α1(Ⅰ)链的基因含51个外显子,因而基因转录后的拼接十分复杂。翻译出的肽链称为前α链,其两端各具有一段不含Gly-X-Y序列的前肽。三条前α链的C端前肽借二硫键形成链间交联,使三条前α链“对齐”排列。然后从C端向N端形成三股螺旋结构。前肽部分则呈非螺旋卷曲。带有前肽的三股螺旋胶原分子称为前胶原(procollagen)。胶原变性后不能自然复性重新形成三股螺旋结构,原因是成熟胶原分子的肽链不含前肽,故而不能再进行“对齐”排列。
参数原理
2023.04.25
可用于胶原蛋白的纯化方法包括盐析法、透析法、离心法、电泳法和色谱法,其中盐析法、离心法和电泳法最为常用。由于单一方法难以完全分离纯化胶原蛋白,实际操作都是通过复合法来达到分离纯化胶原蛋白的目的。盐析法一般采用高浓度NaCl;离心法常选用制备型低温超速离心机;电泳法多采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE),该法既可用于胶原蛋白的分离纯化,还可用来测定胶原蛋白分子的相对分子质量。像有人用破碎、酶解、盐析三步法提纯苏尼特羊骨骼I型胶原蛋白。先去除骨头里的非胶原物质,然后往沉淀中10%的胃蛋白酶,在4℃的条件下消化24h,以14000r/min离心40min。弃沉淀往上清液中加NaCL,使它终浓度达到0.9moL/L,静置过夜,再离心,最后的沉淀就是I型胶原蛋白。
应用实例
2023.04.25
聚焦蛋白质互作研究进展与实验方法研究蛋白-蛋白相互作用是理解生命活动的基础。蛋白质—蛋白质互作网络是生物信息调控的主要实现方式,是决定细胞命运的关键因素。检测蛋白质间相互作用的实验方法有哪些?这些检测方法各有什么优缺点?总结如下。1. 生化方法●共纯化、共沉淀,在不同基质上进行色谱层析(需要补充)●蛋白质亲和色谱 基本原理是将一种蛋白质固定于某种基质上(如Sepharose),当细胞抽提液经过改基质时,可与改固定蛋白相互作用的配体蛋白被吸附,而没有吸附的非目标蛋白则随洗脱液流出。被吸附的蛋白可以通过改变洗脱液或者洗脱条件而回收下来。GST pull down技术:为了更有效的利用蛋白质亲和色谱,可以将待纯话的蛋白以融合蛋白的形式表达,即将”诱饵“蛋白与一种易于纯化的配体蛋白融合。例如与GST融合的蛋白再经过GSH的色谱柱时,就可以通过GST和GSH的相互作用而被吸附。当载有细胞抽提物经过柱时,就可以得到能够与“诱饵”蛋白相互作用的目标蛋白了。Epitope-tag技术:表位附加标记技术 就是将附加的抗原 融合到目的蛋白以检测目的蛋白的表达,同时还可以通过亲和层析法来纯化目的蛋白。 缺点:表位附加标记可能会使融合蛋白不稳定,改变或使融合蛋白功能丧失。以上两种方法都要共同的缺点:假阳性。实验所检测到的相互作用可能时由蛋白质所带电荷引起的,并不是生理性的相互作用;蛋白的相互作用可能并不是直接的,可是由第三者作为中介的;有时会检测到两种在细胞中不可能相遇却有极强亲和力的蛋白。因此实验结果还应经其他方法验证。●免疫 共沉淀 免疫共沉淀是以抗体和抗原之间的专一性作用为基础的用于研究蛋白质相互作用的经典方法。改法的优点是蛋白处于天然状态,蛋白的相互作用可以在天然状态下进行,可以避免认为影响;可以分离得到天然状态下相互作用的蛋白复合体。 缺点:免疫共沉淀同样不能保证沉淀的蛋白复合物时候为直接相互作用的两种蛋白。另外灵敏度不如亲和色谱高。●Far-Western 又叫做亲和印记。将PAGE胶上分离好的凡百样品转移到硝酸纤维膜上,然后检测哪种蛋白能与标记了同位素的诱饵蛋白发生作用,最后显影。 缺点是转膜前需要将蛋白复性。2. 等离子表面共振技术(Surface plasmon resonance)该技术是将诱饵蛋白结合于葡聚糖表面,葡聚糖层固定于几十纳米厚的技术膜表面。当有蛋白质混合物经过时,如果有蛋白质同“诱饵”蛋白发生相互作用,那么两者的结合将使金属膜表面的折射绿上升,从而导致共振角度的改变。而共振角度的改变与该处的蛋白质浓度成线性关系,由此可以检测蛋白质之间的相互作用。该技术不需要标记物和染料,安全灵敏快速,还可定量分析。缺点:需要专门的等离子表面共振检测仪器。3. 遗传学方法使某处发生缺损,检测对其他地方的影响。●基因外抑制子。基因外抑制子是通过一个基因的突变 来弥补原有基因的突变。比如相互作用的蛋白A和B,如果A发生了突变使两者不再相互作用,此时B如果再发生弥补性突变就可以使两者的相互作用恢复,那么B就是A的基因外抑制子。 缺点:需要知道基因,要有表型,筛选抑制子比较费时。●合成致死筛选 指两个基因同时发生突变会产生致死效应,而当每个基因单独发生突变时则无致死效应。用于分析两个具有相同重要蛋白之间的相互作用。4. 双杂交技术原理基于真核细胞转录因子的结构特殊性,这些转录因子通常需要两个或以上相互独立的结构域组成。分别使结合域和激活域同诱饵蛋白和猎物蛋白形成融合蛋白,在真核细胞中表达,如果两种蛋白可以发生相互作用,则可使结合域和激活域在空间上充分接近,从而激活报告基因。 缺点:自身有转录功能的蛋白会造成假阳性。融合蛋白会影响蛋白的真实结构和功能。不利于核外蛋白研究,会导致假隐性。5. 荧光共振能量转移技术指两个荧光法色基团在足够近(此外还有交联技术(cross-linKing),蛋白质探针技术,噬菌体展示技术(Phage display)以及生物信息学的方法来检测蛋白质之间相互作用。
应用实例
2023.04.25
过氧化物酶是植物体内普遍存在的、活性较高的一种酶,它与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有密切关系,在植物生长发育过程中,它的活性不断发生变化,因此测量这种酶,可以反映某一时期植物体内代谢的变化.一、原理在有过氧化氢存在下,过氧化物酶能使愈创木酚氧化,生成茶褐色物质,该物质在 470 nm 处有最大吸收,可用分光光度计测量 470 nm 的吸光度变化测定过氧化物酶活性.二、实验材料、试剂与仪器设备(一)实验材料马铃薯块茎.(二)试剂1 . 100 mmol / L 磷酸缓冲液 pH6.0 (见附录).2 .反应混合液:100 mmol / L 磷酸缓冲液( pH6.0 ) 50 mL 于烧杯中,加入愈创木酚 28 μl ,于磁力搅拌器上加热搅拌,直至愈创木酚溶解,待溶液冷却后,加入 30 % 过氧化氢 19 μl ,混合均匀,保存于冰箱中.(三)仪器设备分光光度计,研钵,恒温水浴锅,100 mL 容量瓶,吸管,离心机.三、实验步骤1 .称取植物材料 1 g ,剪碎,放入研钵中,加适量的磷酸缓冲液研磨成匀浆,以 4000 r / min 离心 15 min ,上清液转入 100 mL 容量瓶中,残渣再用 5 mL 磷酸缓冲液提取一次,上清液并入容量瓶中,定容至刻度,贮于低温下备用.2 .取光径 1 cm 比色杯 2 只,于 1 只中加入反应混合液 3 mL 和磷酸缓冲液 1mL ,作为对照,另 1 只中加入反应混合液 3 mL 和上述酶液 1mL (如酶活性过高可稀释之),立即开启秒表记录时间,于分光光度计上测量波长 470 nm 下吸光度值,每隔 1min 读数一次.四、结果计算以每分钟吸光度变化值表示酶活性大小,即以 ΔA 470 /[min ? g (鲜重) ] 表示之.也可以用每 min 内 A 470 变化 0.01 为 1 个过氧化物酶活性单位( u )表示.过氧化物酶活性 [u/ ( g ? min ) ]=式中:Δ A 470 ——反应时间内吸光度的变化.W ——植物鲜重,g .V T ——提取酶液总体积,mL .V s ——测定时取用酶液体积 ,mL .t ——反应时间,min .
应用实例
2023.04.24
实验原理血细胞中的过氧化物酶(Peroxidase,POX或MPO)能分解试剂中的底物H2O2,释出新生态氧,使无色联苯胺氧化为蓝色联苯胺,后者与亚硝基铁氰化钠结合形成蓝黑色的颗粒,沉着于细胞质中。实验方法材料:1.1%TMB2.亚硝基铁氰化钠饱和溶液3.1%过氧化氢溶液4.稀过氧化氢溶液5.瑞氏染色液6.新鲜涂片(骨髓或者血片)、染色架、显微镜等方法:1.取0.1%TMB乙醇溶液lml,加亚硝基铁氰化钠饱和溶液10?l,溶液呈淡棕黄色。2.在新鲜干燥的血片上,加混合溶液0.5ml,放置lmin后,再加稀过氧化氢溶液0.7ml,染色6min。3.自来水冲洗,待干,瑞氏染液复染15~20min。4.自来水冲洗,待干,油镜镜检。实验结果计算细胞质内有蓝黑色颗粒者为阳性。(-)无颗粒沉着;(±)颗粒细小,分布稀疏;(+)颗粒较粗,局灶分布;(++)颗粒粗大,分布较密,占胞质1/2~2/3;(+++)颗粒粗大,呈团块分布,几乎布满胞质;(++++)全部胞质均布满颗粒,可覆盖胞核。注意事项1.血涂片和骨髓片应该新鲜制作,涂片应该厚薄适宜;2.TMB配置在85%~88%的乙醇溶液中效果较好,勿用90%~95%乙醇,否则细胞表面蛋白质很快凝固,妨碍试剂向胞内渗入而导致染色效果差;3.H2O2需新鲜配置,其浓度与加入量不能随意更改。涂片中粒细胞看不见颗粒,红细胞呈棕色或者绿色,即表示H2O2过浓。若H2O2加于玻片上无气泡,则表示无效;4.染色液pH为5.5;5.试剂应置于低温暗处,防止应光线照射而失效。
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2023.04.24
革兰氏染色是一项经典的细菌鉴别手段,自19世纪80年代丹麦的医师GRAM创立起,至今已经近一个半世纪,仍旧在细菌的检测和鉴定分类上被广泛应用着。在我国,GB 4789系列的国标中很多致病菌的检测也都需要进行革兰氏染色,可见其重要性。甚至可以说没有精准掌握革兰氏染色的微生物检验员,不会是一个合格的检验员。 革兰氏染色的原理: 细菌细胞通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物,革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密,故遇乙醇或丙酮脱色处理时,因失水反而使网孔缩小,再加上它不含类脂,故乙醇处理不会出现缝隙,因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内,使其仍呈紫色;而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差,在遇脱色剂后,以类脂为主的外膜迅速溶解,薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此通过乙醇脱色后仍呈无色,再经沙黄等红色染料复染,就使革兰氏阴性菌呈红色。 革兰氏染色步骤: 涂片、晾干、固定、染色、水洗、媒染、脱色、复染。此处不加赘述。 影响革兰氏染色结果准确性的关键因素: 1、试剂影响 这是我们首先应该确保的,我们使用的试剂必须是有效的。实验室应当建立有效的试剂管理程序,从试剂的验收到存放、使用、过期后的废弃处理都应有严格规定,确保我们使用的试剂是有效的。工欲善其事必先利其器,这也是我们试验成功最基础的一环。 2、染色菌的选择 菌龄对革兰氏染色结果的影响是十分大的。我们染色过程中选择的菌应该是处于活跃生长期,这样的细菌活性强,生理特征明显,所以染色的结果准确度高,一般情况下不会出现误差。培养时间较长的革兰氏阳性菌,由于细胞老化,甚至有部分菌在染色之前就已经死亡或者自行溶解了,造成细胞壁通透性增加,就会呈现出假阴性。以金黄se葡萄球菌为例,金葡是典型的革兰氏阳性菌,有人曾经统计过培养至不同时间的金葡的革兰氏染色结果,结果表明,在金葡活跃期的22h-26h之间,染色结果的准确率基本可以达到100%,而超过26h之后,准确率就开始下降,培养至36h时,准确率大概会下降30%左右。所以我们在染色时,一定要选择处于活跃期、活性较强的菌落,在检测过程中一定要严格的在国标要求的时间段内进行染色试验,不能提前或者延后。 3、涂菌的状态 在染色最初的涂布中,在挑取菌体后应该在无菌水上涂成薄薄的菌膜。而在涂布过程中,若是菌体堆积,也会极大影响染色结果的准确性。菌落堆积过多,往往菌体之间变得毫无缝隙,而其细胞壁的成分影响造成了脱色的情况不佳,容易产生假阳性的结果。同时,在初染、媒染及复染的过程中,应将染液覆盖整个菌膜,避免一部分菌染色而另一部分菌没有染色。因此在涂片过程一定要将菌膜涂得少而均匀,这样才能达到最佳效果。 4、媒染时间 媒染时间对革兰氏阴性菌的染色结果有很大影响。由于媒染时间过长,结晶紫在碘液长时间作用下过分牢固结合在菌体细胞壁上,影响了酒精的脱色效果,从而会导致这种假阳性的效果。以典型的革兰氏阴性菌大肠埃希氏菌为例,有人做过统计,媒染时间严格控制在40s-60s之内,染色结果准确率基本可达到100%,而超过60s准确率会有一定的降低,若媒染超过100s,准确率甚至可降低接近20%左右。因此在媒染过程中一定要注意媒染时间,控制在50-60s为宜。 5、酒精脱色 酒精脱色也是一个对结果影响较大的操作过程。革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌最主要的差异是细胞壁肽聚糖层厚度和结构,革兰氏阴性菌细胞壁肽聚糖层很薄,脂多糖含量高因此在酒精脱色时,细菌细胞壁的多糖成分会被酒精溶解,增大了细胞壁的通透性,结晶紫及碘复合物就很快被酒精洗脱,之后就会被沙黄复染呈红色;而阳性菌肽聚糖层厚,脂多糖少,酒精只能起到脱水效果而无法进入,这样结晶紫和复合物就无法洗脱出来使细胞呈紫色。因此,酒精脱色时间短,脱色效果不佳,会导致阴性菌菌体内的结晶紫和复合物不能有效的全部洗脱出来,就会出现明显的误差,使阴性菌出现假阳性。而洗脱时间过长,也会导致阳性菌的细胞壁被酒精破坏,导致细胞内的紫色被洗脱,呈现假阴性。因此洗脱时间也是革兰氏染色的关键环节。洗脱时间应当严格控制在20s-30s之间,同时保证洗脱效果。 总结一下,在整个革兰氏染色过程中,在保证试剂有效的前提下,需要严格控制的几个方面:染色菌必须是在其活跃期内,涂布状态不可太厚,媒染时间严格控制在50s-60s之间,脱色时间严格控制在20s-30s。把握以上的关键控制点,革兰氏染色基本就不会出现问题啦!
应用实例
2023.04.24
酶联免疫法基本原理及注意事项这类反应的定性结果可以用肉眼判断。目视标本也无色或近于无色者判为阴性,显色清晰者为阳性。但在ELSIA试剂盒中,正常人血清反应后常可出现呈色的本底,此本底的深浅因elisa试剂盒的组成和实验的条件不同而异,因此实验中必须加测阴性对照。阴性对照的组成应为不含受检物的正常血清或类似物(见3.6)。在用肉眼判断结果时,更宜用显色深于阴性对照作为标本阳性的指标。此时酶催化无色的底物生成有色的产物。反应的温度和时间仍是影响显色的因素。在一定时间内,阴性孔可保持无色,而阳性孔则随时间的延长而呈色加强。适当提高温度有助于加速显色进行。在定量测定中,加入底物后的反应温度和时间应按规定力求准确。ELISA试剂盒定性测定的显色可在室温进行,时间一般不需要严格控制,有时可根据阳性对照孔和阴性对照孔的显**况适当缩短或延长反应时间,及时判断。OPD底物显色一般在室外温或37℃反应20-30分钟后即不再加深,再延长反应时间,可使本底值增高。OPD底物液受光照会自行变色,显色反应结束时加入终止液终止反应。OPD产物用硫酸终止后,显色由橙黄色转向棕黄色。TMB受光照的影响不大,可在室温中置于操作台上,边反应观察结果。但为保证实验结果的稳定性,宜在规定的适当时间阅读结果。TMB经HRP作用后ELISA试剂盒,约40分钟显色达顶峰,随即逐渐减弱,ELISA试剂盒至2小时后即可完全消退至无色。TMB的终止液有多种,叠氮钠和十二烷基硫酸钠(SDS)等酶抑制剂均可使反应终止。这类终止剂尚能使蓝色维持较长时间(12-24小时)不褪,是目视判断的良好终止剂。此外,各类酸性终止液则会使蓝色转变成黄色,此时可用特定的波长(450nm)测读吸光值。①使抗原或抗体结合到某种固相载体表面,并保持其免疫活性。②使抗原或抗体与某种酶连接成酶标抗原或抗体,这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在测定时,把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开,最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定的比例。加入酶反应的底物后,底物被酶催化变为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,故可根据颜色反应的深浅来进行定性或定量分析。由于酶的催化频率很高,故可极大地放大反应效果,从而使测定方法达到很高的敏感度。ELISA可用于测定抗原,也可用于测定抗体。在这种测定方法中有3种必要的试剂:①固相的抗原或抗体②酶标记的抗原或抗体③酶作用的底物。根据试剂的来源和标本的性状以及检测的具备条件,可设计出各种不同类型的检测方法。酶联免疫法注意事项:⒈正式试验时,应分别以阳性对照与阴性对照控制试验条件,待检样品应作一式二份,以保证实验结果的准确性。有时本底较高,说明有非特异性反应,可采用羊血清、兔血清或BSA等封闭。⒉在ELISA中,进行各项实验条件的选择是很重要的,其中包括:⑴固相载体的选择:许多物质可作为固相载体,如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙酰胺和纤维素等。其形式可以是凹孔平板、试管、珠粒等。当前常用的是40孔聚苯乙烯凹孔板。不管何种载体,在使用前均可进行筛选:用等量抗原包被,在同一实验条件下进行反应,观察其显色反应是否均一性,据此判明其吸附性能是否良好。⑵包被抗体(或抗原)的选择:将抗体(或抗原)吸附在固相载体表面时,要求纯度要好,吸附时一般要求PH在9.0~9.6之间。吸附温度,时间及其蛋白量也有一定影响,一般多采用4℃18~24小时。蛋白质包被的最适浓度需进行滴定:即用不同的蛋白质浓度(0.1、1.0和10μg/ml等)进行包被后,在其它试验条件相同时,观察阳性标本的OD值。选择OD值而蛋白量最少的浓度。对于多数蛋白质来说通常为1~10μg/ml。⑶酶标记抗体工作浓度的选择:首先用直接ELISA法进行初步效价的滴定(见酶标记抗体部份)。然后再固定其它条件或采取“方阵法"(包被物、待检样品的参考品及酶标记抗体分别为不同的稀释度)在正式实验系统里准确地滴定其工作浓度。⑷酶的底物及供氢体的选择:对供氢体的选择要求是价廉、安全、有明显地显色反应,而本身无色。有些供氢体(如OPD等)有潜在的致癌作用,应注意防护。有条件者应使用不致癌、灵敏度高的供氢体,如TMB和ABTS是当前较为满意的供氢体。底物作用一段时间后,应加入强酸或强碱以终止反应。通常底物作用时间,以10-30分钟为宜。底物使用液必须新鲜配制,尤其是H2O2在临用前加入。
操作维护
2023.04.24
一、定性分析定性分析就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工,从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里,达到认识事物本质、揭示内在规律。定性分析主要是解决研究对象“有没有”“是不是”的问题,定性研究分为三个过程:1、分析综合2、比较3、抽象和概括二、定量分析定量分析:对社会现象的数量特征、数量关系与数量变化的分析。其功能在于揭示和描述社会现象的相互作用和发展趋势。定性——用文字语言进行相关描述;定量——用数学语言进行描述。定性分析与定量分析是人们认识事物时用到的两种分析方式。
应用实例
2023.04.23
对照品系指用于鉴别、检查、含量测定的标准物质,包括杂质对照品,不包括色谱用的内标物质。在药品检验工作中我们常会用到一种用来检查药品质量的特殊参照物——药品标准物质(对照品)。它在药品检验中具有十分重要的地位。随着仪器分析的广泛使用,必将越来越多地使用药品标准物质。下面远慕生物就来介绍一下如何对对照品进行保存和使用: (1)对照品应按说明书规定的条件妥善保存,一般置干燥阴凉处保存,某些对照品如维生素E等需避光低温保存。要注意对照品的使用期限,过期、变质的对照品不宜再使用。开瓶后建议短期内用完,避免开瓶后长期不用,同时,在重复使用过程中应尽量避免对照品的分解、污染或吸潮。 (2)使用中检所对照品时,应严格按说明书执行。一般情况下,供鉴别、检查用的对照品不能用于含量测定。红外鉴别用的对照品使用时应注意与样品在晶型上的差异,必要时可采用相同的方法对样品和对照品重结晶。例如氨苄西林钠具有多种不同的晶型,可用丙酮对样品和对照品重结晶后测定,以确保二者晶型和红外光谱图的一致。 (3)由中国药品生物制品检定所提供的对照品或国际对照品为法定对照品,以法定对照品作对照标化的原料可称为二级对照品或工作对照品。药品生产单位为节约成本,可使用工作对照品进行日常检验,但药品检验所必须使用法定的对照品,出具的检验报告书才具有法律效力。 (4)除另有规定外,对照品使用时应采用适宜的方法测定其水分的含量,按干燥品(或无水物)进行计算后使用,否则会造成含量测定结果偏高。对热稳定的对照品可直接干燥后使用;对热不稳定的对照品可同时另取一份作干燥失重,扣除水分后使用。此外,对照品若含有结晶水或盐基,使用时应注意其换算。 远慕生物提供以下服务: 1.中药提取物的定制研发和生产,中药提取物代加工相关服务。 2.中药高含量提取物的工业化高效分离及分离纯化生产 3.天然产物原料药和中间体的生产,定制(包括合成,半合成)
应用实例
2023.04.23
钾是人体所必需的一种微量元素,一般水果和蔬菜中都含有大量的钾。但是由于高钾对心脏是有抑制作用的,当身体内钾的含量过高会对身体造成巨大的危害,轻者四肢、嘴角麻木,心率减慢低于60次/分钟;重者会造成心跳呼吸骤停。因而需要钾单元素溶液标准物质进行检测。钾单元素溶液标准物质是指已知准确浓度的试剂溶液。标准溶液有两种配制方法:(1)直接配制法准确称取一定量的基准试剂,溶解后定量转入容量瓶中,加试剂水稀释至刻度,充分摇匀,根据称取基准物质的质量和容瓶体积,计算其准确浓度。(2)间接配制法间接配制法又称标定法,是指将要配制的溶液先配制成近似于所需浓度的溶液,然后再用基准物或标准溶液标定出它的准确浓度。使用直接法配制钾单元素溶液标准物质时应注意什么?(1)称样时要准确称量,且其量要达到一定数值(一般在200mg以上),以减少相对误差。(2)注意“定量转入”操作,要100.0%全部转入,不应有损失。(3)注意试剂水的纯度要符合要求,避免带人杂质。(4)摇匀时要塞紧瓶口,并注意瓶塞严密不漏,避免溢漏损失。
参数原理
2023.04.23
对标准物质期间核查的内容主要包括以下几方面: 1) 标准物质是否在有效期; 2) 标准物质的储存条件和环境要求是否满足 (与说明书要求一致) ; 3) 核查其外观 (颜色、性状等) 是否发生变化; 4) 是否按照该标准物质证书上所规定的适用范围、使用说明、测量方法与操作步骤使用; 5) 标准物质的特征量值重新验证, 证实其是否保持校准状态的置信度。 对于稳定的标准物质, 如:苯甲酸、纯锌和纯铅等, 通常只需对其进行1) ~4) 方面的核查, 而对于相对不稳定的标准物质 (如EDTA滴定液) 、使用频率较高的标准物质、临近失效或已过使用有效期仍将使用的标准物质, 应根据实际情况或相关标准对其实施1) ~5) 方面的核查。
参数原理
2023.04.23
一、生物大分子色谱纯化方法的选择思路通常在做纯化前对自己的目标物质特性了解越多对纯化将会越有利,如果不太了解,也可以通过电泳知道目标物质和杂质的情况,找到一种简单的鉴定方法,此外在纯化前必须先建立可靠的活性测定的方法。如果是未知的蛋白,那么通常可以有几种简单的摸索:1. 凝胶过滤色谱。这个方法很常用,但是效率不高,对低浓度的样品没有富集作用,上样量小。2. 离子交换色谱。此法很常用,但是样品必须没有高浓度的盐。3. 疏水色谱。此法较好,它分离效率高,上样量大,特别适合分离盐析沉淀的样品。4. 亲和色谱。是最有效的手段,关键了解目标物质的特性以便选择合适的亲和色谱填料。二、主要用途介绍1. 去除内毒素内毒素也叫热源,一般是磷脂 A ,糖类和蛋白,在中性条件下带有负电荷。内毒素的磷脂部分有很强的疏水性,一般的在高盐情况下它们会聚合,所以不能用疏水色谱,如果蛋白本身的疏水性强,可以选择把目标蛋白结合到疏水色谱填料(苯基琼脂糖凝胶 FF ,丁基琼脂糖凝胶 FF )上和内毒素分离。内毒素因为带有很强负电荷,如果目标蛋白带阳电荷,用 DEAE 琼脂糖凝胶 FF 或Q 琼脂糖凝胶 FF 把内毒素吸附,达到去除内毒素的目的。如果目标蛋白带阴电荷,可以尝试用阶段或梯度洗脱的方法把它们分离。其中最有效而特异的方法是用亲和色谱填料去除内毒素,为此专门开发了两种专门去除内毒素的色谱填料,去内毒素琼脂糖凝胶 FF 和高效去内毒素琼脂糖凝胶 FF可以很方便去除内毒素,其应用简单,效果明显,样品回收率高。方法是把适量的色谱填料加到样品中 4 度震荡 40h 左右无菌过滤就可以得到热源符合要求的样品,或者直接装柱然后循环上样 8 小时左右即可。2. 去除核酸大量的核酸会使样品的粘度增加,影响传质从而影响分离效果,此外在药品检验中也对核酸的含量有严格的规定,所以去除核酸非常重要。核酸带有阴性的电荷,可用阴离子交换色谱填料 DEAE 琼脂糖凝胶 FF 或 Q 琼脂糖凝胶 FF 去除,也可用阳离子色谱填料: SP 琼脂糖凝胶 FF 或 CM 琼脂糖凝胶FF 直接把目标蛋白吸附而去除核酸。在 2M 硫酸铵的条件下, RNA 和 DNA 都可以被苯基琼脂糖凝胶 FF 吸附。此外也可以用核酸酶处理样品,把核酸降解成小片段,用凝胶过滤就可以去除。此外也可以使用远慕生物的 DNA 纯化琼脂糖凝胶 FF 去除。3. 纯化硫酸铵沉淀样品硫酸铵沉淀是很常用的初分离的手段,这样沉淀后的样品可直接用苯基琼脂糖凝胶FF 或者是丁基琼脂糖凝胶 FF 分离,不用除盐,非常方便。疏水色谱已经得到大规模的推广和应用,是很好的纯化的手段。此外疏水色谱也可以用于天然产物的分离纯化,包括多肽、色素等各种物质的分离纯化,它的分离原理和反相色谱相同,但是不同于硅胶色谱填料的是它对样品几乎没有死吸附,所以回收率高。4. 糖蛋白的纯化偶联各种凝集素的琼脂糖凝胶 FF 的亲和色谱填料可以分离各种糖蛋白,例如 Con A 琼脂糖凝胶 FF 可以纯化糖基化的蛋白,或者膜组分,甚至细胞等物质。此外硼酸琼脂糖凝胶 FF 也用来分离各种多糖和糖蛋白,其原理是苯硼酸类似于凝集素可以和各种糖基上的邻二羟基发生亲和作用。5. 膜蛋白分离有比较强的疏水性,可以用苯基或丁基琼脂糖凝胶 FF 疏水色谱分离,如果是有糖基结构或者受体等,也可以用亲和色谱的方法。6. 纯化抗体和抗原蛋白 A 琼脂糖凝胶 FF 可以用于分离纯化各种来源的抗体,包括抗血清、培养液以及腹水等样品。蛋白 A 可以特异吸附 IgG 的 Fc 区,所以它也适合分离酶解后的Fc 片段,把 Fab 片段和 Fc 段分离。同时蛋白 A 琼脂糖凝胶 FF 也可用于血清中IgG 的分离,得到不含抗体的血清,蛋白 A 琼脂糖凝胶 FF 有很好的稳定性,能耐受 37 度 3-5 天而对柱子的性能没有影响,是分离抗体的最佳选择。疏水色谱色谱填料苯基琼脂糖凝胶 FF 以及 DEAE 琼脂糖凝胶 FF 也场用于抗体的分离,只是特异性不如重组蛋白 A 琼脂糖凝胶 FF 好。纯化 IgG 抗原最有效的办法是免疫亲和,具体的方法是把抗抗原的 IgG 直接偶联到环氧活化琼脂糖凝胶 FF 上,然后直接高 pH 吸附,低 pH 洗脱就可以得到需要的抗原。对于高亲和力的抗体筛选,特别是小分子的半抗原,我们建议可以把半抗原偶联到环氧活化琼脂糖凝胶 FF ,把只和抗原结合的 IgG 分离,得到高亲和力的抗体,非常方便和实用,此外也可以选择氨基化琼脂糖凝胶 FF 或羧基化化琼脂糖凝胶 FF偶联半抗原,特别是对那些不适合用环氧活化琼脂糖凝胶 FF 偶联的半抗原。如果要偶联的是小分子的物质,需要用 11 个碳原子亲和手臂的活化好的填料,这样才能克服空间位阻得到最佳分离效果,如果是大分子的物质,那最好用 3 个碳原子亲和手臂的活化好填料就可以,这样栽量高,效果好。IgM 和 IgY 可用吡啶琼脂糖凝胶 FF 亲和的方法把它们和杂蛋白分离。7. 纯化重组蛋白重组蛋白构建已经考虑到纯化的问题,大大简化了纯化的步骤,但还是会遇到些实际的问题,所以需要详细阅读使用说明和注意事项。( 一 )HIS 标签重组蛋白可以很方便用镍琼脂糖凝胶 FF 分离,色谱填料已经螯合好了镍离子,使用非常方便,吸附载量更高,特异性更强,可以选择多种洗脱方式,是纯化这类融合蛋白的最佳工具。( 二 )ST 融合蛋白在表达时同时表达了谷胱甘肽 s 转酶,很方便用 GST 琼脂糖凝胶 FF 分离,然后再用肠激酶或凝血酶等酶解就得到表达的产物。而凝血酶可以用肝素琼脂糖凝胶 FF 或苯甲脒琼脂糖凝胶 FF 分离。( 三 ) 蛋白 A 融合蛋白可以用 IgG 琼脂糖凝胶 FF 分离。( 四 ) 涵体蛋白的色谱复性 : 离子交换和疏水色谱都在包涵体复性中有很好的效果,金属螯合色谱填料等亲和色谱填料也常用于带 HIS 标签融合蛋白的色谱复性。
参数原理
2023.04.21
琼脂糖凝胶电泳的原理琼脂糖凝胶电泳是以琼脂糖为介质,对不同大小的DNA 或 RNA 实现分离的一种电泳方法。琼脂糖是一种多糖,具有亲水性,但是不带电荷。使得 DNA 在碱性条件下使其带负电荷(pH8.0 的缓冲液),在电流作用下,以琼脂糖凝胶为介质,由负极向正极移动,根据不同的 DNA 分子片段的大小和形状不同,在电场中泳动的速率也不相同,同时在样品中加入染料能够和DNA 分子间形成络合物,经过紫外照射,可以看到 DNA 的位置,从而达到分离、鉴定的目的。如何选择琼脂糖凝胶的浓度目的产物大小80BP的片段,你可以用2.0%的琼脂糖凝胶进行电泳,琼脂糖以及TAE的量的多少,首先与你跑得样品的个数有关,因为你样品的个数决定了你胶槽的体积,胶槽的体积决定了你的TAE的量,决定了琼脂糖的量,比如说你胶槽的体积是20ml, 那么你要配2.0%的胶,就需要20ml的TAE和0.4g的琼脂糖。做胶的时候要注意一定要让琼脂糖充分溶解,可以煮沸,同时也要注意煮沸的过程中TAE的蒸发,我第一次做胶的时候,用烧瓶煮沸差点都蒸发光了;再就是加EB的时候以不烫手为标准,因为高于70度时EB会升华蒸发,过于冷却了会使EB的浓度不均;因为EB为致癌物质,所以操作时一定要注意做好自我保护;再就是胶槽要洗干净,梳齿一定要放正,免得跑出来的带不整齐。跑胶的时间和电压成反比,电压和电泳槽两个电极之间的距离成正比,一般是小于5V/cm. 因为你的片段很小,所以很有可能和引物二聚体无法区分,所以你再跑电泳时时间应该适当延长一些,可以使溴芬兰指示条带跑过胶的2/3处,因为时间长了,因物二聚体就会跑没了,而目的产物不会。琼脂糖凝胶电泳注意事项底板一定要用胶带封紧,否则灌胶时凝胶会漏出。可以在灌胶时先倒少量凝胶在交界处,利用凝固的凝胶将其封紧。梳子一定不能插到底部,应距离底部1-2mm,否则拔梳子时容易弄破凝胶,导致漏胶,加热时应注意不要让琼脂糖沸腾得太厉害,稍稍沸腾至溶液清凉,即其全部溶解即可,过度沸腾会导致凝胶实际浓度的提高。将凝胶放入电泳槽时要注意极性,不要正负极颠倒。要注意撕去两端的封带,凝胶的浓度与待分离的DNA的大小有关。一般浓度为1%,低浓度的胶特别易碎,要注意。
应用实例
2023.04.21
许多酶都存在于细胞内。为了提取这些胞内酶,首先需要对细胞进行破碎处理。细胞破碎的方法很多,主要包括机械破碎法、物理破碎法、化学破碎法和酶学破碎法等。机械破碎法是指利用捣碎机、研磨器或匀浆器等将细胞破碎开来。物理破碎法是指利用温度差、压力差或超声波等将细胞破碎开来。化学破碎法是指利用甲醛、丙酮等有机溶剂或表面活性剂作用于细胞膜,使细胞膜的结构遭到破坏或透性发生改变。酶学破碎法是指选用合适的酶,使细胞壁遭到破坏,进而在低渗溶液中将原生质体破碎开来。 酶的提取是指在一定条件下,用适当的溶剂处理细胞破碎后的含酶原料,使酶充分地溶解到提取液中的过程。酶的提取方法有盐溶液提取法、碱溶液提取法和有机溶剂提取法等。为了提高酶的提取率和防止酶提取后变性失活,提取过程中必须注意保持适宜的温度和pH,并且添加适量的保护剂。 提取液中含有多种酶,要想从提取液中分离纯化出某一种酶,必须根据这种酶的特性,选择适合的分离纯化方法。酶分离纯化的方法很多,下面简介利用酶相对分子质量的大小进行分离纯化的过程。 首先,通过透析的方法,使提取液中的酶和其他蛋白质分子与提取液中的各种小分子物质分离开来。其次,通过高速离心使酶和其他蛋白质分子沉降。在高速离心的情况下,酶和其他蛋白质分子虽然都会发生沉降,但是沉降的速度因各自相对分子质量的不同而不同。人们利用这一原理就可以达到分离纯化酶的目的。具体做法是,取一只离心试管,管内注入具有连续浓度梯度的蔗糖溶液(试管上部溶液的浓度低,下部溶液的浓度高)。在蔗糖溶液的表层,小心地滴上含有酶和其他蛋白质的待分离纯化的液体。 通过高速离心后,酶和其他蛋白质就会沿着浓度梯度形成各自的区带,每个区带中只含有一种酶或一种蛋白质。将离心试管的底部钻一个小孔,使管内的溶液分段流出。这样就可以将各区带的溶液分开,进而通过结晶和干燥等方法获得所需要的那种酶。也可以将整个离心试管进行冷冻,然后通过切割获得含有所需酶的那个区带,进而通过结晶和干燥等方法获得那种酶。
应用实例
2023.04.20
果胶酶 果胶酶主要是由果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶和果胶酯酶组成。果胶物质是高度酯化的聚半乳糖醛酸。果胶酶作用于果胶物质时,果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶直接作用于果胶聚合物分子链内部的配糖键上,而果胶酯酶则使聚半糖醛酸酯水解,为聚半乳糖醛酸酶和果胶酸盐裂解酶创造更多的位置。 脂肪酶 脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸,脂肪酸进一步进行B一氧化,每次脱下一个C2物,生成乙酰COA(N—环己基辛基胺),进入TCA(三羧酸)环彻底氧化或进入乙醛酸环合成糖类。 脂肪酶(EC3.2.2.3,甘油酯水解酶)是分解天然油脂的酶,其在纺织加工中主要用于绢纺原料脱脂处理;同时,只没在羊毛洗毛中是较好的助洗剂,能去除羊毛附生杂质、脂蜡,使羊毛获得可纺性;对棉织物进行精炼处理,能有效的去除棉的脂蜡;对涤纶进行处理,可改善涤纶表面的亲水性。 蛋白酶 由微生物分泌的蛋白酶因菌种不同而异,例如枯草杆菌分泌明胶酶和酪蛋白酶,可以水解明胶和酪蛋白;费氏链酶菌分泌角蛋白酶,可以水解动物的毛、角、蹄的角蛋白。蛋白酶将蛋白质分解成肽,再经肽酶水解成氨基酸。 纤维素酶 纤维素酶是一个多组分酶体系,纺织工业中应用的纤维素酶大多数是由木酶属真菌制造的。纤维素酶中的纤维素二糖水解酶又称为外切纤维素酶,由CHB I和CHB II两种酶组成,而内切葡聚糖酶,又称为内切纤维素酶,至少由5种纤维素酶(EG I、EG II、EG HI、EG IV、EG V)组成。此外,还有13一葡萄糖醛酶。这些纤维素酶在纤维素的水解中具有协同作用。 过氧化氢酶 过氧化氢酶是一种氧化还原酶,催化分解过氧化氢成为水和氧气,它主要用于漂白工艺后去除残余的双氧水,提高后继染色性能和质量,并且没有过量危险。过氧化氢酶也可用于纱线染色机、溢流喷射染色机、绞盘染色机和卷染机等的氧漂生物净化处理。 淀粉酶 淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称,通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料,由于淀粉酶的高效性及专一性,酶退浆的退浆率高,退浆快,污染少,产品比酸法、减法更柔软,且不损伤纤维。淀粉酶的种类很多,根据织物不同,设备组合不同,工艺流程也不同,目前所用的退浆方法有浸渍法、堆置法、卷染法、连续洗等,由于淀粉酶退浆机械作用小,水的用量少,可以在低温条件下达到退浆效果,具有鲜明的环保特色。
应用实例
2023.04.20
一、影响酶高效催化的因素 PH值的影响。每种酶仅在较窄的pH范围内才表现出较高的活力,该pH值即是酶作用的最适pH值。一般来说,酶在最适pH值表现最稳定,因此酶作用的pH值也就是其稳定的pH值。酶反应pH值过高或过低,酶都会受到不可逆的破坏,稳定性、活力下降,甚至失活。不同酶的最适pH范围不同,偏酸性、中性、偏碱性的都有。比如根据作用最适pH值,常把蛋白酶分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶。酶作用pH值也是一定条件下,测得的参数。温度或底物不同,酶作用的最适pH不同,温度越高,酶作用的稳定pH范围越窄。因此,在酶催化反应过程中,必须严格控制反应的 pH值。 温度的影响。在一定条件下,每种酶都有一个最适作用的温度,在此温度下酶活力最高,作用效果最好,酶也较稳定,酶催化反应的速度增加和酶活力的热变性损失达到平衡,这个温度便是酶作用的最适温度。每种酶还有一个活性稳定的温度,在此温度下在一定的时间、pH和酶浓度下,酶较稳定,不发生或极少发生活力下降,这一温度为酶的稳定温度。超过稳定温度进行作用,酶会急剧失活。酶的这种热灵敏性,可用临界失效温度Tc表示,指酶在1h丧失一半活力的温度。所以,一般只有在酶的有效温度范围内,才能进行有效的催化作用,温度每升高10℃,酶反应速度增加1~2倍。温度对酶作用的影响还与其受热的时间有关,反应时间延长,酶的最适温度会降低。另外,酶反应的底物浓度、缓冲液种类、激活剂和酶的纯度等因素,也会使酶的最适温度和稳定温度有所变化。 酶浓度和底物浓度的影响。底物浓度是决定酶催化反应速度的主要因素,在一定的温度、pH及酶浓度的条件下。底物浓度很低时,酶的催化反应速度随底物浓度的增加而迅速加快,两者成正比。随着底物浓度的增加,反应速度减缓,不再按正比例升高。底物浓度和酶催化反应速度之间的关系,一般可用米氏方程式表示。有时底物浓度很高,还会因底物抑制作用造成酶反应速度下降。当底物浓度大大超过酶浓度,酶催化反应速度一般与酶浓度成正比。此外,如果酶浓度太低,酶有时会失效,使反应无法进行。在食品加工中所进行的酶催化反应,酶用量一般比底物量少许多,同时也要考虑酶的成本因素。 抑制剂的影响。许多物质可以减弱、抑制,甚至破坏酶的作用,这些物质称为酶的抑制剂。如重金属离子( Fe3+ 、 Cu2+ 、 Hg+ 、 Pb+ 等)、一氧/化碳、硫/化氢、有机阳离子、乙2胺和四乙酸等。 激活剂的影响。许多物质具有保护和增加酶活性的作用,或者促使无活性的酶蛋白转变成有活性的酶,这些物质统称为酶激活剂。激活剂可分为三类:第一类是无机离子,如Na+、K+、Ca2+、、Mg2+、Cu2+、Co2+ 、Zn2+等阳离子,以及Cl-、NO3-、PO43-、SO42-等阴离子。第二类是分子较小的有机物,主要是维生素B族及其衍生物。第三类是具有蛋白质性质的高分子物质。激活剂对酶催化反应速度的影响与底物浓度相似,但在实际生产中应用很少。 保存环境的影响。酶制剂在低温环境下处于休眠状态,要使酶长期保存而不失去活性,在10℃保存酶活损失5-10%/6个月,常温保存酶活损失10-15%/6个月。所以关键在于干燥和低温。热和光照都易使酶失去活性,因此,酶制剂应密闭储存在低温避光处。另外,酶制剂水分含量越高,越易失活,故一般粉状酶制剂易于保存和运输。此外,有些金属离子也能引起酶失去活性或抑制酶的活力,应避免选择金属离子的容器来保存酶制剂。二、影响酶高效催化的机理1.靠近和定向效应化学反应的速度与反应物的浓度呈正比。“靠近”(邻近)是指酶的活性中心与底物靠近,对于双分子反应来说也包括酶活性部位与两底物分子之间的邻近。定向是指互相靠近的底物分子之间以及底物分子与酶活性部位的功能基团之间正确的立体化学排列。这样就大大提高了酶活性中心局部区域的底物浓度。研究表明,在生理条件下,底物浓度一般很低(0.001mol?/?L),而在酶活性部位测得底物浓度达100mol?/?L,比溶液中高出十万倍。同时,专一性底物与酶分子靠近并与之结合时,酶分子构象发生一定变化,而导致其催化基团与结合基团正确排列与定位,为反应基团分子轨道杂交提供了良好的条件,使底物进入到过度态的熵变负值减小,反应的活化能降低,从而大大提高了反应速率。据估计靠近和定向效应约可使反应速度增加108?倍。2.底物分子的形变与诱导契合所有化学键均由电子形成,电子的迁移会引起这些键的重排和断裂。X-射线分析证明,酶与底物结合并进行反应时,在底物诱导酶活性中心的构象发生改变的同时,酶也可诱导底物分子构象发生变化,促使底物分子中的敏感键发生“形变”,产生“电子张力“,以上变化有利于形成一个互相契合的酶-底物复合物,进一步形成过度态,大大增加酶促反应的速率。3.酸碱催化质子供体(酸)和质子受体(碱)形成的广义酸碱催化。在生物化学的反应中普遍存在。酶分子中存在许多酸性和碱性基团,它们可作为质子供体和质子受体,在特定的pH?条件下起到广义酸碱催化作用。如氨基、羧基、巯基、酚羟基和咪唑基。特别是咪唑基,既是一个很强的亲核基团(电子对供体),又是一个有效的酸碱催化基团。咪唑基的解离常数约为6.0?,在接近生物体液的pH条件下,有一半以酸的形式存在,另一半以碱的形式存在。即咪唑基既可作为质子供体,也可作为质子受体在酶促反应中发挥作用,并且供出质子和接受质子的速度十分迅速(半寿期小于10-3秒),因此,咪唑基是最有效的、最活泼的催化基团。4.共价催化某些酶可以与底物形成一个反应活性很高的不稳定共价中间物,此共价中间物很容易变成过度态,因而大大降低反应的活化能,致使底物能越过较低能阈形成产物。共价催化最一般的形式是催化剂的亲核基团对底物的亲电子碳原子进行攻击,形成共价中间物。酶蛋白中有三种主要亲核基团,Ser的羟基、Cys的巯基和His的咪唑基。5.酶活性中心是低介电区域酶活性中心穴内是相对疏水环境。酶的催化基团被低介电环境所包围,因此,底物分子的敏感键和酶的催化基团之间有很大的反应力。
应用实例
2023.04.20
化学反应的速度随温度增高而加快,但酶是蛋白质,可随温度的升高而变性。在温度较低时,前一影响较大,反应速度随温度升高而加快。但温度超过一定范围后,酶受热变性的因素占优势,反应速度反而随温度上升而减慢。常将酶促反应速度最大的某一温度范围,称为酶的最适温度。人体内酶的最适温度接近体温,一般为37℃~40℃之间,若将酶加热到60℃即开始变性,超过80℃,酶的变性不可逆。温度对酶促反应速度的影响在临床实践中具有指导意义。低温条件下,酶的活性下降,但低温一般不破坏酶,温度回升后,酶又恢复活性。所以在管理技术操作中对酶制剂和酶检测标本(如血清等)应放在冰箱中低温保存,需要时从冰箱取出,在室温条件下等温度回升后再使用或检测。温度超过80℃后,多数酶变性失活,临床应用这一原理进行高温灭菌。酶的最适温度与反应所需时间有关,酶可以在短时间内耐受较高的温度,相反,延长反应时间,最适温度便降低。据此,在生化检验中,可以采取适当提高温度,缩短时间的方法,进行酶的快速检测。不同的温度对活性的影响不同,但都有一个最适温度。在最适温度的两侧,反应速度都比较低。温度对酶促反应的影响包括两方面:一方面是当温度升高时,反应速度也加快,这与一般化学反应相同。另一方面,随温度升高而使酶逐步变性,即通过减少有活性的酶而降低酶的反应速度。在低于最适温度时,前一种效应为主,在高于最适温度时,则后一种效应为主,因而酶活性丧失,反应速度下降。在制备培养基的过程中,可采用高温对培养基进行灭菌,主要是破坏了微生物体内的酶的活性。采用高温灭菌在医学和生活实践中都有较广泛的应用。在低温的条件下,酶的活性降低,但酶分子的结构一般还会发生改变。所以,人们可以选择在低温下保存酶。在生活实践中人们也经常选择在低温下较长时间保存食品。
参数原理
2023.04.20
琼脂和琼脂糖的区别1、本质不一样琼脂:是植物胶的一种,常用海产的麒麟菜、石花菜、江蓠等制成,为无色、无固定形状的固体,溶于热水。琼脂糖:琼脂糖:是线性的多聚物,基本结构是1,3连结的β-D-半乳糖和1,4连结的3,6-内醚-L-半乳糖交替连接起来的长链。琼脂果胶是由许多更小的分子组成的异质混合物。2、用途不一样琼脂:在食品工业中应用广泛,亦常用作细菌培养基。也用于化学工业、医学科研、可作培养基、药膏。琼脂糖:广泛使用于食用、医药、化工、纺织、国防等领域,据不完全统计,琼脂、琼脂糖的用途已有1000多种,被国际上称为“新奇的东亚产品”。什么是琼脂糖,由什么构成?琼脂糖凝胶电泳是常用的分离和检测方法,琼脂是最常用的载体支持物,核酸分子具有电荷效应和分子筛效应,利用此特性可达到分离检测的目的。一、琼脂糖凝胶的特点天然琼脂(agar)是一种多聚糖,主要由琼脂糖(agarose,约占80%)及琼脂胶(agaropectin)组成。琼脂糖是由半乳糖及其衍生物构成的中性物质,不带电荷,而琼脂胶是一种含硫酸根和羧基的强酸性多糖,由于这些基团带有电荷,在电场作用下能产生较强的电渗现象,加之硫酸根可与某些蛋白质作用而影响电泳速度及分离效果。因此,目前多用琼脂糖为电泳支持物进行平板电泳,其优点如下。1. 琼脂糖凝胶电泳操作简单,电泳速度快,样品不需事先处理就可以进行电泳。2. 琼脂糖凝胶结构均匀,含水量大(约占98%~99%),近似自由电泳,样品扩散较自由电流,对样品吸附极微,因此电泳图谱清晰,分辨率高,重复性好。3. 琼脂糖透明无紫外吸收,电泳过程和结果可直接用紫外光灯检测及定量测定。4. 电泳后区带易染色,样品极易洗脱,便于定量测定。制成干膜可长期保存。目前,常用琼脂糖作为电泳支持物,分离蛋白质和同工酶。将琼脂糖电泳与免疫化学相结合,发展成免疫电泳技术,能鉴别其他方法不能鉴别的复杂体系,由于建立了超微量技术,0.1ug蛋白质就可检出。琼脂糖凝胶电泳也常用于分离、鉴定核酸,如DNA鉴定,DNA限制性内切核酸酶图谱制作等。由于这种方法操作方便,设备简单,需样品量少,分辨能力高,已成为基因工程研究中常用实验方法之一。二、DNA的琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳对核酸的分离作用主要是依据它们的相对分子量质量及分子构型,同时与凝胶的浓度也有密切关系。1、核酸分子大小与琼脂糖浓度的关系① DNA分子的大小 在凝胶中,DNA片段迁移距离(迁移率)与碱基对的对数成反比,因此通过已知大小的标准物移动的距离与未知片段的移动距离时行比较,便可测出未知片段的大小。但是当DNA分子大小超过20kb时,普通琼脂糖凝胶就很难将它们分开。此时电泳的迁移率不再依赖于分子大小,因此,就用琼脂糖凝胶电泳分离DNA时,分子大小不宜超过此值。② 琼脂脂糖的浓度 如下表所示,不同大小的DNA需要用不同浓度的琼脂糖凝胶进行电泳分离。表 琼脂糖浓度与DNA分离范围琼脂糖浓度/%0.30.60.70.91.21.52.0线状DNA大小/kb60-520-110-0.87-0.56-0.44-0.23-0.12、核酸构型与琼脂糖凝胶电泳分离的关系不同构型DNA的移动速度次序为:供价闭环DNA(covalently closed circular,cccDNA)>直线DNA>开环的双链环状DNA。当琼脂糖浓度太高时,环状DNA(一般为球形)不能进入胶中,相对迁移率为0(Rm=0),而同等大小的直线双链DNA(刚性棒状)则可以长轴方向前进(Rm>0),由此可见,这三种构型的相对迁移率主要取决于凝胶浓度,但同时,也受到电流强度、缓冲液离子强度等的影响。3、电泳方法① 凝胶类型用于分离核酸的琼脂糖凝胶电泳可分为垂直型及水平型(平板型)。水平型电泳时,凝胶板完全浸泡在电极缓冲液下1-2mm,故又称为潜水式。目前更多用的是后者,因为它制胶和加样比较方便,电泳槽简单,易于制作,又可以根据需要制备不同规格的凝胶板,节约凝胶,因而较受欢迎。② 缓冲液系统缺少离子时,电流太小,DNA迁移慢;相反,高离子强度的缓冲液由于电流太大会大量产热,严重时,会造成胶熔化和DNA的变性。常用的电泳缓冲液有EDTA(pH8.0)和Tris-乙酸(TEA),Tris-硼酸(TBE)或Tris-磷酸(TPE)等,浓度约为50mmol/L(pH7.5~7.8)。电泳缓冲液一般都配制成浓的贮备液,临用时稀释到所需倍数。TAE缓冲能力较低,后两者有足够高的缓冲能力,因此更常用。TBE浓溶液长期贮存会出现沉淀,为避免此缺点,室温下贮存5×溶液,用时稀释10倍0.5×工作溶液即能提供足够缓冲能力。③ 凝胶的制备以稀释的电极缓冲液为溶剂,用沸水浴或微波炉配制一定浓度的溶胶,灌入水平胶框或垂直胶膜,插入梳子,自然冷却。④ 样品配制与加样DNA样品用适量Tris-EDTA缓冲液溶解,缓冲液内含有0.25%溴酚蓝或其他指示染料,含有10%-15%蔗糖或5%~10%甘油,以增加其比重,使样品集中。为避免蔗糖或甘油可能使电泳结果产生U形条带,可改用2.5%Ficoll(聚蔗糖)代替蔗糖或甘油。⑤ 电泳琼脂糖凝胶分离大分子DNA实验条件的研究结果表明,在低浓度、低电压下,分离效果较好。在低电压条件下,线性DNA分子的电泳迁移率与所用的电压呈正比。但是,在电场强度增加时,较大的DNA片段迁移率的增加相对较小。因此随着电压的增高,电泳分辨率反而下降,为了获得电泳分离DNA片段的最大分辨率,电场强度不宜高于5V/cm。电泳系统的温度对于DNA在琼脂糖凝胶中的电泳行为没有显著的影响。通常在室温下进行电泳,只有当凝胶浓度低于0.5%时,为增加凝胶硬度,可在4℃进行电泳。⑥ 染色和拍照常用荧光染料溴乙锭(EB)染色,在紫外光下观察DNA条带,用紫外分析仪拍照,或用凝胶成像系统输出照片,并进行有关的数据分析。注意事项:电泳中所使用的染料EB是致癌物质,一定要小心,避免其接触皮肤等,进行电泳操作的时候一定要带手套,手套要及时更换,现在也除了一些EB的替代物,如Goldview等。
参数原理
2023.04.19