發布日期：2022-04-26 點擊率：128
自上世紀50年代起，透析就已經成為生命科學實驗室分離生物大分子復合物的常用技術，雖然在很長一段時間內，由于超濾及離心技術的推廣，透析技術并沒有得到很大的改進，特別是傳統透析方式由于操作繁瑣，耗時等原因，會有不小的困擾。但現在，spectrumlabs推出了新一代即用型生物技術級透析裝置，使透析這項傳統的基礎實驗技術，在使用的簡便性和實用性方面得到了長足的進步。
透析是根據半透膜對大、小分子不同尺寸的選擇性擴散過程，實現分離的技術。常見的蛋白質或核酸樣品中，常會含有不需要的小分子物質，如緩沖鹽溶液（Tris、PBS）、還原劑（二硫蘇糖醇DTT、β-巰基乙醇BME）或保存劑（醫用酒精、抗菌劑）等。
將樣品置于透析膜內，透析液置于透析膜外（一般為樣品體積的200-300倍），使膜兩側形成濃度梯度，分子會從膜一側擴散通過膜進入另一側，并最終達到平衡。一旦達到平衡，透析（擴散）停止。通常情況下，接近平衡狀態時，擴散速率會降低，所以每隔一段時間需要更換透析液，以維持濃度梯度，驅動透析過程進行。
膜的選擇是透析成功的關鍵。半透膜的孔徑需足夠大，以使小分子物質通過，但同時又需足夠“小”，以限制大分子物質。理想的透析膜需很“薄”、具有大小均一的膜孔、且不結合蛋白質或核酸。常見的再生纖維素或纖維素酯即是較為理想的透析膜材質選擇。
另一個影響透析膜選擇的重要參數是截留分子量（MWCO），我們將其定義為膜截留率至少為90%的分子的分子量。但在實際操作中，分子通過膜的擴散過程還受到分子形狀、水合程度、離子電荷及極性等因素的影響，所以需做綜合測試及評估。
樣品和透析液的體積也是需要考慮的重要參數，理想的情況是較小的樣品體積使用較大的透析液體積，以使濃度梯度最大化。需要考慮樣品體積是因為透析后樣品的處理或應用通常具有一定的最小體積要求。但是只要能滿足最小體積要求，一般不推薦透析過多的樣品。因為基于給定樣品的膜表面積，小體積樣品的透析速率比大體積樣品要快得多。此外，樣品與固相界面接觸的時間越長，樣品損失的可能性越高，蛋白質或核酸發生非特異性結合或變性的幾率越大。
其它問題關注
1） 膜的留分子量（MWCO）到底有多精確？
MWCO可以作為衡量膜截留性能的指標，但MWCO并不是絕對的、精確的數值，所以選擇膜MWCO時，建議根據需要截留的大分子物質和需要擴散去除的小分子物質，對不同MWCO的膜進行測試，一般推薦膜MWCO為需截留物質分子量的50-80%，同時需至少為需去除物質分子量的100倍。
早期的透析膜產品因為生產技術及質控的原因，MWCO一般控制在2kD-20kD以內，經過技術革新，現在我們可提供截留分子量范圍更廣的透析膜產品，低至0.1kD，高可達1,000kD。每種規格的透析膜均具有特定的截留性能，可使用已知分子量的物質對MWCO進行檢測。
2） 透析時一定要攪拌嗎？
攪拌可顯著縮短透析時間。所有的膜都具有內表面和外表面，從膜的樣品一側到透析液一側并沒有固定直徑的通道，相反，樣品中的小分子量物質擴散進入內表面的膜孔，然后通過膜內部，再從膜外表面的膜孔透出，進入膜外擴散層“微環境”，擴散層內小分子物質的濃度顯著高于透析液的其它位置。攪拌可快速、有效地打破擴散層微環境，維持濃度梯度，保證透析進行。
3） 透析溫度應如何把握？
溫度對透析的進行也有一定程度地影響，因為分子在較高的溫度下會更快地移動擴散，但前提是操作溫度不影響產品的活性。所以，除特殊樣品外，一般在環境溫度或室溫下進行即可。
4） 怎樣判定透析已經結束？
判定透析結束并沒有簡單、精確的標準。一般來說，只要樣品中的小分子含量降低到不影響后續實驗即可認為透析完成。
5） 需要對膜進行預處理嗎？
spectrumlabs透析膜出廠前已經預處理。部分規格的膜產品可能含有少量的甘油或硫化物，正常情況下，這些小分子在透析過程中即可自動擴散去除。如處理的樣品較為敏感，也可在使用前用超純水對膜進行預沖洗，對于在膜生產過程中可能存在的痕量重金屬，可使用重金屬漂洗液去除。
Spectra/Por Float-A-Lyzer G2即用型透析裝置（CE膜）采用預制型膜管，極大地提高了樣品/膜比表面積，可顯著縮短分子的遷移距離，使透析速率更快。同時Spectra/Por Micro Float-A-Lyzer微量即用型透析裝置可處理低至100μl的樣品，如使用較大量的透析液，維持高濃度梯度，即可得到極高的透析速率。
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