Spin -Säulenchromatographie
2.Chromatographische Säule (Rotationstyp)
3.Chromatographische Säule (Handbuch)
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Beschreibung
Technische Parameter
Spin -Säulenchromatographie,Bekannt als zentrifugale Säulenchromatographie auf Chinesisch ist eine wichtige Trennungstechnik auf dem Gebiet der Biochemie und der molekularen Biologie. Die Technik besteht darin, eine kleine Chromatographie -Säule in ein Zentrifugenröhrchen zu platzieren und die Zentrifugalkraft anstelle der traditionellen Schwerkraft zu verwenden, um eine schnelle Chromatographie kleiner Mengen von Proben zu erreichen. Die Zentrifugal-Säulenchromatographie wird üblicherweise für Anwendungen wie Gelfiltrationsentschwingung und Adsorptionschromatographie verwendet und ist besonders für die Behandlung von Mikrovolumenproben geeignet.
Parameter
In der Zentrifugal -Säulenchromatographie wird das Probengemisch durch Zentrifugalkraft durch eine stationäre Phase und eine mobile Phase innerhalb der Chromatographiespalte getrennt. Die stationäre Phase besteht normalerweise aus Adsorbentien wie Kieselgel und Aluminiumoxid, während die mobile Phase ein flüssiges Lösungsmittel ist. Abhängig von den Partitionskoeffizienten der Komponenten in der Probe zwischen der stationären Phase und der mobilen Phase variiert die Bewegungsgeschwindigkeit der Komponenten innerhalb der Säule und realisiert so die Trennung der Komponenten.
Die Zentrifugal -Säulenchromatographie wird aufgrund ihrer einfachen Betrieb, der schnellen Trennungsgeschwindigkeit und des niedrigen Probenverbrauchs häufig in der Biochemie und der molekularen Biologie eingesetzt. Durch die Auswahl geeigneter stationärer und mobiler Phasen und Optimierung der Zentrifugationsbedingungen kann die Zentrifugal-Säulenchromatographie Zielverbindungen effektiv trennen und reinigen, was qualitativ hochwertige Proben für nachfolgende biochemische Analysen und Experimente liefert.
Biochemie und molekulare Biologie
Nukleinsäure -Extraktion und Reinigung:
DNA -Extraktion: Effiziente Extraktion von hochwertiger genomischer DNA aus biologischen Proben wie Zellen, Geweben und Blut.
RNA -Extraktion: Extraktion von Gesamt -RNA oder spezifischen Arten von RNA, wie z. B. mRNA.
Plasmid -DNA -Reinigung: Reinigen Sie Plasmid -DNA aus Bakterienkulturen.
PCR -Produktreinigung: Entfernen Sie Verunreinigungen wie Primer, Nukleotide und Enzyme aus PCR -Produkten.
Protein- und Peptidreinigung:
Unter Verwendung der Zentrifugal -Säulenchromatographie kann die Trennung und Reinigung von Proteinen gemäß ihren physikalisch -chemischen Eigenschaften wie Größe, Ladung und Hydrophilie erreicht werden.
Es ist besonders für die Reinigung von Spurenproteinen geeignet, wie die Extraktion von Zielproteinen aus komplexen biologischen Proben.
Entfernung kleiner Moleküle und Kohlenhydrate:
Während der Vorbereitung der Proben ist es häufig erforderlich, kleine Moleküleverunreinigungen und Kohlenhydrate zu entfernen, um die Reinheit und Qualität der Probe zu verbessern. Die Zentrifugal -Säulenchromatographie kann dieses Ziel effektiv erreichen.
Vorbehandlung mit Flüssigkeitsmassenspektrometrie:
Bei der Analyse der Flüssigmassenspektrometrie ist die Reinheit und Konzentration der Probe für die analytischen Ergebnisse von entscheidender Bedeutung. Die Zentrifugal-Säulenchromatographie kann zur Reinigung oder Vorbehandlung kleiner Probenvolumina (z. B. 10 UL bis 150 UL) für die Flüssigmassenspektrometrie verwendet werden, um die Reinheit der Probe und die Genauigkeit der analytischen Ergebnisse zu verbessern.
Andere Anwendungen:
Die Zentrifugal -Säulenchromatographie kann auch in experimentellen Szenarien wie Radiolabel -Entfernung, Nick -Translation, Affinitätstrennung, Entsalzung und Pufferersatz verwendet werden.
Darüber hinaus wurde die Zentrifugal -Säulenchromatographie in der Biotechnologieindustrie zur Extraktion und Reinigung biologisch Wirkstoffe in der Entwicklung und Produktion von Biopharmazeutika aufgrund seiner einfachen Betriebsfreundlichkeit, der schnellen Trenngeschwindigkeit und des niedrigen Probenverbrauchs häufig eingesetzt.
Erklärung des Reinigungsprozesses und seiner Bedeutung
Die Spinsäulenchromatographie spielt eine wichtige Rolle bei der Reinigung von Proteinen und Peptiden.
Reinigungsprozess
Probenvorbereitung:
Zunächst wird eine Mischung, die das Zielprotein oder Peptid enthält, aus der biologischen Probe extrahiert.
Die Probe muss möglicherweise einige Vorbehandlungsschritte unterziehen, wie z. B. die Entfernung von Verunreinigungen wie Partikeln, Lipiden und Nukleinsäuren, um die Reinigungseffizienz zu verbessern.
Auswahl und Ladung von Zentrifugalspalten:
Wählen Sie eine geeignete Zentrifugalsäule basierend auf den physikalisch -chemischen Eigenschaften des Zielproteins oder des Peptids. Stationäre Phasen für Zentrifugalsäulen können Gele mit verschiedenen Porengrößen, Affinitätsliganden oder anderen Arten von Adsorbentien umfassen.
Laden Sie die stationäre Phase in die Zentrifugationssäule und stellen Sie sicher, dass sie gleichmäßig verteilt ist.
Probenbelastung und Zentrifugation:
Laden Sie die vorbehandelte Probe auf die Zentrifugensäule.
Zentrifugieren Sie die Säule mit einer Zentrifuge, um einen Zentrifugationsvorgang durchzuführen, um die Probe unter der Zentrifugalkraft durch die stationäre Phase zu bestehen.
Elution und Sammlung:
Die Zentrifugationssäule wird unter Verwendung eines geeigneten Eluenten eluiert, um das Zielprotein oder Peptid aus der stationären Phase zu eluieren.
Sammeln Sie das Eluat, das hochreinheitliche Zielproteine oder Peptide enthalten kann.
Weitere Verarbeitung:
Auf Wunsch kann der gesammelte Eluat einer weiteren Verarbeitung unterzogen werden, z. B. Konzentration, Entsalzung oder Pufferersatz.
Bedeutung
Verbesserte Reinheit:
Die Zentrifugal -Säulenchromatographie entfernt wirksam Verunreinigungen aus der Probe, wie kleine Moleküle, andere Proteine, Nukleinsäuren usw., wodurch die Reinheit des Zielproteins oder Peptids erhöht wird.
Schnell und effizient:
Im Vergleich zur traditionellen Chromatographie -Technologie hat die Zentrifugal -Säulenchromatographie die Vorteile des einfachen Betriebs und der schnellen Trennungsgeschwindigkeit. Es kann eine große Anzahl von Proben in kurzer Zeit verarbeiten, was für die Überprüfung und Vorbereitungsarbeiten mit hohem Durchsatz geeignet ist.
Beispieleinsparung:
Die Zentrifugal -Säulenchromatographie erfordert weniger Probenvolumen und ist für die Reinigung von Spurenproben geeignet. Dies ist besonders wichtig für kostbare biologische Proben oder schwer zu adressierte Proteine und Peptide.
Schutz der Proteinaktivität:
Während der Zentrifugal -Säulenchromatographie kann die Aktivität des Zielproteins oder des Peptids durch Auswahl der entsprechenden stationären Phase- und Elutionsbedingungen geschützt werden. Dies hilft, ihre biologische Funktion und strukturelle Integrität aufrechtzuerhalten.
Anwendungen in Forschung und Produktion:
Die Zentrifugal -Säulenchromatographie hat eine breite Palette von Anwendungen in Biochemie, Molekularbiologie, Biotechnologie und anderen Bereichen. Es kann nicht nur für die Reinigung von Proben in wissenschaftlichen Forschungsexperimenten verwendet werden, sondern auch zur Extraktion und Reinigung biologisch Wirkstoffen bei der Entwicklung und Produktion biologischer Arzneimittel.
Die Reinheit von Protein ist für die biologische Forschung äußerst wichtig
In der biologischen Forschung werden Zielproteine normalerweise mit einer Vielzahl anderer Proteine und Verunreinigungen gemischt. Durch das Entfernen dieser nicht-zielgerichteten Komponenten durch den Reinigungsprozess kann die Spezifität und Genauigkeit der nachfolgenden Experimente sichergestellt werden. Proben mit hohem Reinheitsprotein können störende Faktoren in Experimenten reduzieren und die Ergebnisse zuverlässiger machen.
Verunreinigungen können die Proteinaktivität beeinflussen oder einen Proteinabbau verursachen. Der Reinigungsprozess beseitigt diese schädlichen Substanzen, was zu Proteinen mit hoher biologischer Aktivität führt. Dies ist besonders wichtig für die Entdeckung von Arzneimitteln und die Biotechnologieanwendungen, da die Aktivität eines Proteins seine Funktion und Wirkung im Organismus direkt bestimmt.
In der biomedizinischen Forschung ist es häufig notwendig, die Struktur, Funktion und Wechselwirkung spezifischer Proteine zu untersuchen. Hochreinheitsproteinproben sind die Grundlage für diese Studien. Durch den Reinigungsprozess können ausreichende Mengen und Reinheiten von Zielproteinen erhalten werden, um diese Forschungsbedürfnisse zu erfüllen. Dies ist von großer Bedeutung, um die regulatorischen Mechanismen von Proteinen in Organismen, die Rolle von Krankheiten im Prozess der Krankheitsentwicklung usw. aufzudecken.
Fortgeschrittene Reinigungstechniken haben die Ausbeute und Aktivität von Proteinen verbessert und durch Durchbrüche in der medizinischen Forschung und in der industriellen Anwendungen gefördert. Kontinuierliche Verbesserungen der Reinigungsmethoden ermöglichen eine effizientere, kostengünstigere und skalierbare Produktion hochwertiger Proteine, die Innovationen und Entdeckungen in einer Vielzahl wissenschaftlicher Bereiche vorantreiben. In der biopharmazeutischen Entwicklung ist das Reinigen von Proteinen beispielsweise ein kritischer Schritt in der Entwicklung und Produktion von Arzneimitteln. Hochreinheitsproteinmedikamente können Nebenwirkungen und Immunantworten verringern und die Sicherheit und Wirksamkeit der Arzneimittel verbessern.
Zusätzlich zur biomedizinischen Forschung ist Proteinreinheit auch für andere Anwendungsszenarien wichtig. Beispielsweise können bei der Umweltüberwachung Biosensoren auf Proteinbasis verwendet werden, um Schadstoffe nachzuweisen. In der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie müssen aufgrund des Risikos allergischer Reaktionen der Inhalt von Proteinen und Verunreinigungen bestimmte Sicherheitsstandards entsprechen. Diese Anwendungsszenarien erfordern auch hohe Reinheitsproteinproben, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit sicherzustellen.
Zusammenfassend ist die Proteinreinheit für die biologische Forschung äußerst wichtig. Es hängt nicht nur mit der Spezifität und Genauigkeit von Experimenten zusammen, sondern wirkt sich auch direkt auf die biologische Aktivität und chemische Integrität von Proteinen aus. Daher muss in der biologischen Forschung der Reinigungsprozess von Proteinen betont werden, um die Zuverlässigkeit und Wissenschaft der experimentellen Ergebnisse sicherzustellen.
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