醋酸纤维素电泳原理与应用

在分析不同的生化样品时,分离各组分是必不可少的步骤。电泳是一种分离方法,样品中的元素由于电流的影响而分离。电泳根据所使用的支撑介质有不同的类型;聚丙烯酰胺凝胶电泳,琼脂糖凝胶电泳,毛细管电泳,醋酸纤维素电泳。

醋酸纤维素电泳是一种用醋酸纤维素条作为支撑介质分离组分的简单方法。虽然这是一种古老的分离方法,但它有助于在碱性条件下分析血清,主要是血红蛋白。该技术操作简单,耗时少。

醋酸纤维素电泳原理

醋酸纤维素电泳的原理类似于电泳的一般原理,其中支持基质(醋酸纤维素条)用于在电压下缓冲系统中分离样品组分。

醋酸纤维素是从纤维素纸(滤纸)的乙酰化得到的。它是一种合适的支撑基质,因为它比琼脂糖或聚丙烯酰胺凝胶具有更大的孔隙。毕竟,分离不是基于组件的大小。此特性有助于使用此技术轻松地分析相似大小的成分。在醋酸纤维素中蛋白质和多肽的分离是基于组分的等电点发生的,其中蛋白质和多肽的总电荷为零。(1)

醋酸纤维素条首先在电泳缓冲液中润湿。然后试样加载在带材中(约带材面积的1 / 3)。在滤纸芯的帮助下,带的末端与缓冲液接触。在带材中提供6-8伏的电压,持续1小时左右。这些元件根据电荷以带的形式分开。(1)带正电的物质移动到阴极,带负电的物质移动到阳极。

在施加所需时间的电流后,使用酶谱法检测分离的带。将条带放在滤纸中,浸泡在缓冲液和基质中,孵育一小时。从滤纸上剥离滤纸条;酶谱纸按照可疑蛋白质所需的化学物质进行处理。半定量分离带的其他方法是用适当的吸干技术或使用分光光度计处理它。

醋酸纤维素电泳所需材料

  1. 醋酸纤维素条/膜:醋酸纤维素是一种热塑性树脂。用乙酸酐处理纤维素纸使其乙酰化。它被用作支持矩阵。在这里,带材的一边作为阴极,另一边作为阳极。
  2. 电泳缓冲液:pH值为8.4的Tris-EDTA缓冲液(TEB)通常用于血液分析。
  3. 电泳槽:采用带可调桥架的卧式电泳槽。
  4. 电源:需要能提供恒流的电源。最高可达400伏。
  5. 滤纸芯:3mm Whatman滤纸芯,长度与电泳槽的宽度相似。
  6. 分光光度计检测和定量分离的组分需要酶谱纸/印迹技术的材料。

醋酸纤维素电泳的应用

醋酸纤维素电泳最常见的应用是在诊断领域,以确定异常的人类血红蛋白。

电泳研究。
电泳研究。A)碱性ph醋酸纤维素电泳巷1:正常成人对照;第二道:先证者;Lane 3:镰状细胞性状控制;巷4:纯合子镰状细胞。B)等电聚焦聚丙烯酰胺凝胶。巷1:纯合子镰状细胞;通道2:β-thal特征和Hb X通道3:先证者;巷4:镰状细胞性状控制;第五道:正常成人对照。 (5)

所以,它有时被称为血红蛋白电泳。醋酸纤维素电泳的应用有:

  1. 血液分析:醋酸纤维素电泳适用于确定血红蛋白异常,特别是在未确诊的镰状细胞性贫血的人。同样地,血清蛋白如糖蛋白和白蛋白也用这种技术进行分析。它被用于β地中海贫血的产前诊断。(4)
  2. 蛋白质分析:在电流作用下以电荷为基础进行醋酸纤维素电泳,分离蛋白质中存在的不同氨基酸。这种分析在法医、分子和临床实验室中是有帮助的。醋酸纤维素膜电泳(CAME)是一种分析蛋白质板的经典方法。(3)
  3. 多肽染料分析:多肽染料用于纺织工业和分子生物学中的标记染料。金宝搏beat亚洲体育真人荷官利用醋酸纤维素电泳技术分析多肽染料的性质和组分。
  4. 核酸分析:醋酸纤维素电泳也有助于分析RNA和DNA成分。

醋酸纤维素电泳的优点

醋酸纤维素电泳虽然是一种传统的方法,但应用并不广泛。它有很多优点。醋酸纤维素电泳具有设置简单、运行时间短、检测简单、区域形成精确等优点,优于其他分离方法。优点简述如下:

  1. 易于设置:仪器设置在醋酸纤维素电泳的情况下是非常简单的。它不需要复杂的仪器,如设置凝胶以防凝胶电泳或者正确维护毛细血管进行毛细管电泳。
  2. 及时检测:醋酸纤维素电泳分离区检测方法多种多样,如酶谱纸,操作非常方便。同样,使用印迹技术和分光光度计也很容易。
  3. 耗时更短:完成整个电泳所需时间不超过2小时。相比凝胶电泳而且毛细管电泳,设置时间超过2小时,电泳过程完成约1小时。因此,它比其他方法消耗的时间更少。
  4. 无尾效应:在分离蛋白质时,其他方法在分离后会留下尾效应。醋酸纤维素电泳分离法分离后不会留下这样的影响。
  5. 区显性好:醋酸纤维素电泳分离后形成的区比纸电泳更明显。这些带子的分辨率和清晰度都更好。

醋酸纤维素电泳的局限性

醋酸纤维素电泳是非常有利的,但它有一些局限性,下面讨论:

  1. 仅适用于碱性条件下:醋酸纤维素电泳只能在缓冲液呈碱性时使用。
  2. 电渗透的机会:在醋酸纤维素电泳过程中,磺酸和羧酸残渣可诱导电渗透。
  3. 难以量化:该过程难以量化,需要大量的印迹技术来量化分离后的组分数量。

参考文献

  1. 沃克JM。电泳技术。在:生物化学和分子生物学的原理和技术。金宝搏beat亚洲体育真人荷官新德里:剑桥大学出版社;2010.p . 399 - 432。
  2. Wild BJ, Bain BJ。正常和变异血红蛋白的检测和定量:分析综述。临床生物化学年鉴:国际检验医学杂志2004;41(5):355-69。
  3. 中山A,久保田R,坂目M,铃木H,片山A,金森K,等。基于尿蛋白质组学的醋酸纤维素膜电泳鉴定特征蛋白。临床检验分析杂志,2015;30(5):359-67。
  4. 张志刚,张志刚,张志刚,等。醋酸纤维素电泳在乙型地中海贫血产前诊断中的应用。临床化学学报,1981;116(2):137-42。
  5. Hb A2-Pasteur-Tunis [delta59(E3)Lys - >Asn, AAG - >AAC]:在密码子39 (C - >T)贝塔a0-地中海贫血突变的突尼斯携带者中通过DNA测序检测到的一种新的delta链变体- ResearchGate上的科学图。可从:https://www.researchgate.net/figure/Electrophoretic-study-A-Cellulose-acetate-electrophoresis-at-alkaline-pH-Lane-1_fig3_258112336[进入2022年12月25日]

Ashma Shrestha

大家好,我是Ashma Shrestha。我目前正在攻读微生物学硕士学位。热爱写作和写博客。主要兴趣在病毒学和分子生物学金宝搏beat亚洲体育真人荷官

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