واجذب آنتیبادی با استفاده از فراصوتدهی با ظرفیت پردازش بالا
کروماتوگرافی تمایلی روشی قدرتمند برای خالصسازی پروتئین است که نیازمندِ… است. واجذب غیراختصاصی به کمک فراصوت، روشی قابلاعتماد برای آمادهسازی نمونه بهمنظور بهدستآوردن آنتیبادیها از کروماتوگرافی تمایلی است. فراصوتدهی، واجذب کارآمد و تکرارپذیر آنتیبادیهای هدفِ متصل به ماتریسهای تمایلی را بهطور چشمگیری بهبود میبخشد. سونیکاتور پلیت UIP400MTP با ظرفیت پردازش بالا، برای واجذب تعداد زیادی نمونه در پلیتهای 96 خانهای، میکروتیتر و چندخانهای کاملاً مناسب است و بازیابی آنتیبادی را در کروماتوگرافی تمایلی تسهیل میکند.
فراصوتدهی چگونه واجذب را تسهیل میکند؟
با استفاده از واجذب غیراختصاصی تقویتشده با فراصوت، کارکنان آزمایشگاه و دانشمندان میتوانند آنتیبادیهای خالصشده را بهطور کارآمد از ستونهای کروماتوگرافی تمایلی بازیابی کنند. این آنتیبادیهای خالصشده در کاربردهای پاییندستی در حوزههای مختلف، مانند ایمنیشناسی، زیستفناوری و تشخیص پزشکی، به کار میروند.
واجذب، مرحلهای از آمادهسازی نمونه است که معمولاً در کروماتوگرافی تمایلی به کار میرود: کروماتوگرافی تمایلی از برهمکنشهای بسیار اختصاصی میان یک مولکول هدف، مانند آنتیبادی، و یک لیگاند تثبیتشده روی ماتریس کروماتوگرافی بهره میگیرد. این ویژگی امکان خالصسازی انتخابی مولکول هدف از یک مخلوط پیچیده را با استفاده از تمایل اتصال اختصاصی مولکولها، برای مثال آنتیبادیها، فراهم میکند.
اتصال اختصاصی آنتیبادیها: آنتیبادیها اغلب با استفاده از کروماتوگرافی تمایلی خالصسازی میشوند؛ در این روش، آنها بهصورت انتخابی به لیگاندی که روی رزین کروماتوگرافی تثبیت شده است متصل میشوند. این لیگاند میتواند یک آنتیژن، پروتئین A/G یا هر مولکول دیگری باشد که با آنتیبادی موردنظر برهمکنش اختصاصی دارد.
واجذب: پس از اتصال آنتیبادی هدف به ماتریس، مرحلهٔ بعد شامل واجذب، یا شستوشو و خارجکردن، آنتیبادی متصل از رزین است. این مرحلهٔ واجذب معمولاً شامل گسستن اتصال اختصاصی میان آنتیبادی و لیگاند است. فراصوتدهی میتواند این مرحله را تسهیل کند.
واجذب غیراختصاصی به کمک فراصوت: برخلاف روشهای واجذب اختصاصی که فقط برهمکنش آنتیبادی و لیگاند را میگسلند، روشهای واجذب غیراختصاصی همهٔ برهمکنشهای روی رزین، از جمله برهمکنشهای غیراختصاصی، را مختل میکنند. این ویژگی هنگام مواجهه با آلایندههایی با اتصال قوی که ممکن است در فرایند خالصسازی اختلال ایجاد کنند، میتواند سودمند باشد. اینجاست که فراصوتدهی وارد عمل میشود! از امواج فراصوت برای تولید حبابهای کاویتاسیون در بافر واجذب استفاده میشود. هنگامی که این حبابها در نزدیکی ماتریس رزین فرو میپاشند، نیروهای برشی موضعی شدید و ریزجریان ایجاد میکنند. این گسیختگی مکانیکی به شکستن برهمکنشهای غیراختصاصی میان آنتیبادی و لیگاند کمک میکند و واجذب آنتیبادی متصل از ماتریس را تسهیل میکند.
سونیکاتور UIP400MTP با ظرفیت پردازش بالا واجذب آنتیبادیها و پروتئینها را تسهیل میکند
مزایای واجذب فراصوتی با استفاده از فراصوتدهی
واجذب فراصوتی مزایای متعددی دارد، بهویژه در روشهای خالصسازی پروتئین مانند کروماتوگرافی تمایلی.
برای مثال، فراصوتدهی از نظر حفظ یکپارچگی پروتئین، بازیابی، خلوص، تطبیقپذیری و کارایی، از روشهای جایگزین برتر است. این مزایا واجذب فراصوتی را به گزینهای ترجیحی برای فرایندهای خالصسازی پروتئین تبدیل میکنند، بهویژه در کاربردهایی که حفظ ساختار و فعالیت پروتئین ضروری است. افزون بر این، واجذب فراصوتی بهدلیل سادگی، کارایی، تطبیقپذیری و سازگاری با طیف گستردهای از پروتئینها و ماتریسهای تمایلی متمایز است. واجذب فراصوتی با بهکارگیری امواج فراصوت برای گسستن برهمکنشهای پروتئین و ماتریس، روشی ملایم و سریع برای خالصسازی پروتئین فراهم میکند که نرخ بازیابی بالا و حفظ یکپارچگی پروتئین برای کاربردهای پاییندستی را تضمین میکند.
اثر ملایمتر بر ساختار پروتئین: واجذب در pH پایین شامل استفاده از بافرهای اسیدی برای گسستن اتصال میان پروتئین هدف، برای مثال آنتیبادیها، و ماتریس تمایلی است. بااینحال، قرارگیری در معرض pH پایین میتواند پروتئینها را دناتوره کند و احتمالاً به ساختار و فعالیت زیستی آنها آسیب برساند. در مقابل، واجذب فراصوتی عمدتاً بر گسیختگی مکانیکی متکی است، نه دناتوراسیون شیمیایی؛ ازاینرو اثر ملایمتری بر ساختار پروتئین دارد. این ویژگی بهویژه هنگام خالصسازی پروتئینهای ظریف یا آنتیبادیهای حساس به تغییرات pH سودمند است.
- کاهش خطر تجمع: واجذب در pH پایین ممکن است بهدلیل بازشدن ساختار پروتئین و آشکارشدن نواحی آبگریز، خطر تجمع پروتئین را افزایش دهد. تجمع میتواند به از دست رفتن فعالیت پروتئین و بروز مشکلات در پردازش پاییندستی منجر شود. در مقایسه، واجذب فراصوتی با بهکارگیری نیروهای مکانیکی برای گسستن برهمکنشهای میان پروتئین و ماتریس تمایلی، بدون تغییر چشمگیر در آرایش فضایی طبیعی پروتئین، خطر تجمع را به حداقل میرساند.
- بهبود بازیابی و خلوص: واجذب فراصوتی میتواند در مقایسه با روشهای جایگزین واجذب، به نرخهای بازیابی و سطوح خلوص بالاتری دست یابد. گسیختگی مکانیکی ناشی از فراصوتدهی، پروتئینهای متصل را بهطور مؤثر از ماتریس تمایلی آزاد میکند و همزمان برهمکنشهای غیراختصاصی را به حداقل میرساند. این امر باعث بهبود بازیابی پروتئین هدف و کاهش آلودگی ناشی از مولکولهای متصلشده بهصورت غیراختصاصی میشود و به خلوص بالاتر جزء واجذبشده کمک میکند.
- پردازش با ظرفیت بالا: Hielscher Ultrasonics سونیکاتورهای مختلفی برای خالصسازی پروتئین، واجذب و بیوپنینگ به کمک فراصوت ارائه میکند. سونیکاتور پلیت میکروتیتر UIP400MTP امکان پردازش انبوه نمونهها را در پلیتهای 96 خانهای و دیگر پلیتهای چندخانهای فراهم میکند. VialTweeter برای فراصوتدهی همزمان و بیدردسر حداکثر 10 لوله، مانند ویالهای Eppendorf، در شرایط یکسان ایدئال است. CupHorn یک سونیکاتور چندمنظوره و مناسب برای چندین لوله، بشرهای کوچک و دیگر ظروف است. همچنین، سونیکاتورهای متداول از نوع پروبی با میکروتیپ، ابزارهای آزمایشگاهی جاافتادهای برای آمادهسازی نمونه هستند. مجموعهٔ محصولات Hielscher Ultrasonics سونیکاتور ایدئال برای چیدمان آزمایش و اندازهٔ نمونهٔ شما را در اختیار دارد.
- تطبیقپذیری و سازگاری: واجذب فراصوتی با طیف گستردهای از پروتئینها و ماتریسهای تمایلی سازگار است و تطبیقپذیری بالایی در کاربردهای خالصسازی فراهم میکند. در مقابل، واجذب در pH پایین ممکن است برای برخی پروتئینهای حساس به شرایط اسیدی یا ماتریسهای تمایلی مستعد تخریب یا نشت اجزا در pH پایین مناسب نباشد. واجذب فراصوتی جایگزینی ملایم با قابلیت کاربرد عمومی فراهم میکند که میتوان آن را متناسب با نیازهای خاص خالصسازی تنظیم کرد، بدون آنکه یکپارچگی پروتئین یا پایداری ماتریس به خطر بیفتد.
- زمان و کارایی: واجذب فراصوتی معمولاً در مقایسه با دیگر روشهای واجذب به زمان کوتاهتری نیاز دارد. آزادسازی سریع و کارآمد پروتئینهای متصل که با فراصوتدهی تسهیل میشود، زمان پردازش را کاهش و کارایی کلی خالصسازی را افزایش میدهد؛ بنابراین، این روش گزینهای جذاب برای کاربردهای با ظرفیت پردازش بالا یا مواردی است که دستیابی به نتایج در زمان مشخص اهمیت دارد.
سونیکاتور پلیت 96 خانهای UIP400MTP برای فراصوتدهی پلیتهای چندخانهای و پلیتهای PCR و ELISA
بیوپنینگ به کمک فراصوت
بیوپنینگ روشی حیاتی در خالصسازی آنتیبادی است، بهویژه هنگامی که باید آنتیبادیهایی با اختصاصیت بسیار بالا برای پژوهش یا تشخیص پزشکی به دست آورد. بیوپنینگ فرایندی است که در آن آنتیبادیها از مخلوطی از آنتیبادیها، موسوم به کتابخانهٔ آنتیبادی، جداسازی میشوند.
بیوپنینگ فراصوتی چگونه عمل میکند؟
این فرایند با یک کتابخانهٔ آنتیبادی، یعنی مخلوطی از آنتیبادیهای گوناگون، آغاز میشود. هر آنتیبادی شکل و اختصاصیت منحصربهفرد خود را دارد. برای آنالیز و کاربردهای درمانی، باید آنتیبادیهای اختصاصیای جداسازی شوند که هدف معینی، مانند یک ویروس یا سلول سرطانی، را شناسایی میکنند. با استفاده از بیوپنینگ میتوان این آنتیبادیهای اختصاصی را جداسازی کرد. فراصوتدهی به تسهیل فرایند بیوپنینگ کمک میکند و خالصسازی آنتیبادی را کارآمدتر میسازد.
در آغاز کار با کتابخانهٔ آنتیبادی، آنتیبادیها معمولاً روی سطح یک باکتریوفاژ، سلول مخمر یا سامانهٔ نمایش دیگری ارائه میشوند. این کتابخانه طیف متنوعی از آنتیبادیها را در بر میگیرد.
در نخستین مرحله، این کتابخانه در معرض مولکول هدف شما قرار میگیرد. آنتیبادیهایی که به هدف متصل میشوند باقی میمانند، درحالیکه سایر آنتیبادیها با شستوشو حذف میشوند. برای حذف آنتیبادیهای متصلنشده، نمونهها چندین بار با محلول بافر شسته میشوند.
اکنون نمونههایی داریم که فقط حاوی آنتیبادیهای متصل هستند. بااینحال، این بدان معناست که آنتیبادیها هنوز به سامانهٔ نمایش خود متصلاند. برای آزادکردن آنها، باید برهمکنش آنتیبادی و لیگاند گسسته شود. این مرحله واجذب نام دارد. واجذب نمونهها را میتوان با استفاده از محلولی که اتصال را مختل میکند انجام داد؛ برای مثال با استفاده از یک بافر واجذب اختصاصی، یک عامل کائوتروپیک، کاهش مقدار pH، اعمال گرما و غیره. این روشهای واجذب، اتصال آنتیبادی و لیگاند را از بین میبرند، اما ممکن است به خود آنتیبادیها نیز آسیب برسانند. به همین دلیل، فراصوتدهی بهعنوان روشی جایگزین برای جداسازی ملایم آنتیبادیها از هدفشان استفاده میشود.
پس از تکمیل مرحلهٔ واجذب، آنتیبادیهای خالصشدهای به دست میآوریم که برای استفاده در پژوهش، تشخیص یا درمان آمادهاند.
بیوپنینگ روشی قدرتمند در خالصسازی آنتیبادی است و واجذب فراصوتی آن را تسهیل و اثربخشی آن را تقویت میکند – در نتیجه آنتیبادیهایی بسیار خالص و آسیبندیده به دست میآیند. بیوپنینگ فراصوتی به دانشمندان امکان میدهد آنتیبادیهایی با اختصاصیت بسیار بالا را از نمونههای پیچیده جداسازی کنند و راه را برای طیف گستردهای از کاربردها باز میکند.
سونیکاتورها برای خالصسازی آنتیبادی
سونیکاتورهای Hielscher ابزارهایی جاافتاده هستند که در برترین مراکز پژوهشی سراسر جهان استفاده میشوند. سونیکاتورهای Hielscher بهدلیل طراحی پیشرفته و عملکرد برترشان ارزشمندند و در حوزههای زیستفناوری و زیستشناسی مولکولی، ابزارهای آزمایشگاهی ضروری به شمار میروند. Hielscher Ultrasonics سونیکاتورهایی برای آمادهسازی تکنمونه و نیز آمادهسازی نمونهها با ظرفیت پردازش بالا ارائه میکند که خالصسازی کارآمد آنتیبادیها و واجذب مولکولهای متصل به هدف را تسهیل میکنند و بیوپنینگ کارآمد را برای جداسازی دقیق و سریع آنتیبادیهای اختصاصی امکانپذیر میسازند.
در خالصسازی آنتیبادی، سونیکاتورهای Hielscher با حذف کارآمد آنتیبادیهای متصلنشده و همزمان حفظ یکپارچگی کمپلکسهای متصل به هدف، در تسهیل مراحل شستوشو و واجذب عملکرد برجستهای دارند. کنترل دقیق و مقیاسپذیری آنها امکان تنظیم شرایط پردازش متناسب با نیاز را فراهم میکند و نتایج بهینهٔ خالصسازی را برای نمونههایی با طیف گستردهای از حجمها و درجات پیچیدگی تضمین میکند.
سونیکاتورهای Hielscher نمادی از نوآوری فناورانه در پردازش فراصوتی هستند و قابلیتهایی بیهمتا برای خالصسازی آنتیبادی، واجذب و بیوپنینگ ارائه میکنند. سامانههای فراصوتی گوناگون با دقت، قابلیت اطمینان و سهولت کاربری خود، کارایی و تطبیقپذیری بهینهای برای پژوهشهای زیستدارویی، تشخیص و درمان فراهم میکنند.
همین حالا با ما تماس بگیرید تا دربارهٔ سونیکاتورهای Hielscher برای خالصسازی آنتیبادی، واجذب و بیوپنینگ بیشتر بدانید! کارشناسان فنی باتجربهٔ ما با کمال میل دربارهٔ کاربرد موردنظر شما در زمینهٔ آنتیبادی گفتوگو میکنند!
- کارایی بالا
- فناوری پیشرفتهٔ روز
- قابلیت اطمینان و استحکام
- کنترل دقیق و قابلتنظیم فرایند
- ناپیوسته و درونخطی
- برای هر حجمی
- نرمافزار هوشمند
- قابلیتهای هوشمند، مانند برنامهپذیری، ثبت دادهها و کنترل از راه دور
- کاربری آسان و ایمن
- نیاز اندک به نگهداری
- CIP (شستوشو در محل)
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
دستگاههای فراصوت Hielscher به بالاترین استانداردهای کیفیت و طراحی شهرت دارند. استحکام و کاربری آسان، ادغام بیدردسر دستگاههای فراصوت ما در تأسیسات صنعتی را امکانپذیر میکند. دستگاههای فراصوت Hielscher بهراحتی از عهدهٔ شرایط سخت و محیطهای دشوار برمیآیند.
Hielscher Ultrasonics شرکتی دارای گواهینامهٔ ISO است و بر دستگاههای فراصوت با عملکرد بالا، مجهز به فناوری پیشرفتهٔ روز و کاربرپسند، تأکید ویژهای دارد. البته دستگاههای فراصوت Hielscher با CE انطباق دارند و الزامات UL، CSA و RoHs را برآورده میکنند.
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
مقایسهٔ واجذب فراصوتی با روشهای متداول واجذب
- واجذب گرادیانی: در واجذب گرادیانی، با تغییر ترکیب بافر واجذب، قدرت اتصال میان پروتئین هدف و ماتریس تمایلی بهتدریج کاهش مییابد. این امر میتواند شامل تغییر عواملی مانند pH، غلظت نمک یا غلظت لیگاندهای رقیب باشد. واجذب گرادیانی امکان تنظیم دقیق شرایط واجذب را برای آزادسازی انتخابی پروتئین هدف و همزمان بهحداقلرساندن اتصال غیراختصاصی فراهم میکند.
مزایای واجذب فراصوتی: واجذب فراصوتی در مقایسه با واجذب گرادیانی، آزادسازی سریعتر و یکنواختتر پروتئینهای متصل را فراهم میکند. درحالیکه واجذب گرادیانی به بهینهسازی و پایش دقیق شرایط واجذب نیاز دارد، واجذب فراصوتی روشی سادهتر و کارآمدتر برای بازیابی پروتئین ارائه میدهد. - واجذب رقابتی: در واجذب رقابتی، غلظت بالایی از یک لیگاند رقیب به بافر واجذب افزوده میشود تا اتصال میان پروتئین هدف و ماتریس تمایلی را مختل کند. لیگاند رقیب برای جایگاههای اتصال روی ماتریس با پروتئین هدف رقابت میکند و بدینترتیب پروتئین را از جایگاه خود کنار میزند و آن را در محلول واجذبشده آزاد میکند.
مزایای واجذب فراصوتی: واجذب فراصوتی جایگزینی ملایمتر و تطبیقپذیرتر برای واجذب رقابتی ارائه میدهد. واجذب رقابتی ممکن است به استفاده از غلظتهای بالای عوامل کائوتروپیک نیاز داشته باشد؛ یعنی مادهٔ حلشوندهٔ همراهی که شبکهٔ پیوندهای هیدروژنی میان مولکولهای آب را مختل میکند و با تضعیف اثر آبگریزی، پایداری حالت طبیعی پروتئینها را کاهش میدهد. همچنین ممکن است به مواد شیمیایی قوی نیاز داشته باشد که میتوانند بر پایداری و فعالیت پروتئین اثر بگذارند. در مقابل، واجذب فراصوتی گسیختگی مکانیکی را بدون نیاز به عوامل شیمیایی اضافی فراهم میکند، یکپارچگی پروتئین را حفظ میکند و نرخهای بازیابی بالا را تضمین میکند. - واجذب القاشده با دما: واجذب القاشده با دما شامل تغییر دمای بافر واجذب برای گسستن اتصال میان پروتئین هدف و ماتریس تمایلی است. بسته به برهمکنش اختصاصی پروتئین و ماتریس، این کار را میتوان با افزایش یا کاهش دما انجام داد.
مزایای واجذب فراصوتی: واجذب فراصوتی در مقایسه با روشهای القاشده با دما، روشی سریعتر و کنترلشدهتر برای واجذب پروتئین ارائه میدهد. درحالیکه واجذب القاشده با دما ممکن است به کنترل دقیق گرادیانهای دما و زمانهای طولانیتر برای رسیدن به تعادل نیاز داشته باشد، واجذب فراصوتی گسیختگی مکانیکی فوری ایجاد میکند که به کوتاهترشدن زمان واجذب و بهبود کارایی منجر میشود. - واجذب آنزیمی: واجذب آنزیمی از آنزیمهای اختصاصی استفاده میکند که پیوندهای میان پروتئین هدف و ماتریس تمایلی را میشکنند و پروتئین را در محلول واجذبشده آزاد میکنند. این روش بهویژه برای پروتئینهایی که محکم به ماتریس متصلاند یا برای کاربردهایی که به کنترل دقیق شرایط واجذب نیاز دارند، مفید است.
مزایای واجذب فراصوتی: واجذب فراصوتی جایگزینی غیرآنزیمی و عاری از مواد شیمیایی برای واجذب آنزیمی ارائه میدهد. درحالیکه واجذب آنزیمی ممکن است به بهینهسازی غلظت آنزیم، زمان انکوباسیون و شرایط pH نیاز داشته باشد، واجذب فراصوتی روشی ساده و با قابلیت کاربرد عمومی برای بازیابی پروتئین فراهم میکند که به معرفهای اضافی یا تجهیزات تخصصی نیاز ندارد.
منابع علمی / مراجع
- Lunder, Mojca; Bratkovič, Tomaž; Urleb, Uro; Kreft, Samo; Strukelj, Borut (2008): Ultrasound in phage display: A new approach to nonspecific elution. BioTechnique 44, 2008. 893-900.
- Mallqui V, Speelmon EC, Verástegui M, Maguiña-Vargas C, Pinell-Salles P, Lavarello R, Delgado J, Kosek M, Romero S, Arana Y, Gilman RH. (2000): Sonicated diagnostic immunoblot for bartonellosis. Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology 1, 2000. 1-5.
- Alonso-Padilla J., Jiménez de Oya N., Blázquez A.B., Loza-Rubio E., Escribano J.M., Saiz J.C., Escribano-Romero E. (2010): Evaluation of an enzyme-linked immunosorbent assay for detection of West Nile virus infection based on a recombinant envelope protein produced in Trichoplusia ni larvae. Journal of Virology Methods, 2010.
- Alikhani M, Behzadian F, Mehrbod P, Khosravi Node F, Shokouhi Targhi H, Farahmand B. (2017): Polyclonal Antibody against Recombinant Nucleoprotein of the Influenza A Virus (H1N1); Production and Purification. Iranian Journal of Virology 11 (2), 2017. 36-42.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را در مقیاسهای آزمایشگاهی تا صنعتی تولید میکند.



