從時間成(cheng)本,金錢(qian)成(cheng)本,以(yi)至于感情投入(ru)角度,論實驗(yan)室具備最低投入(ru)產出比的(de)(de)常規基礎(chu)實驗(yan),非 Western Blot 實驗(yan)莫屬(shu) 。各(ge)位(wei)正在科(ke)研道路上奮(fen)戰或者已經成(cheng)功打怪升級(ji)的(de)(de)同學們(men)細數一下那(nei)些年你做(zuo)的(de)(de) Western Blot ,再(zai)數一下最后發表文章用到的(de)(de) Western Blot 結果圖,相信比例(li)低于1%的(de)(de)不在少數。
那么(me)緣何(he) Western Blot 具有(you)如此低的(de)投入產出比呢?仔細品(pin)(pin)品(pin)(pin),Western Blot 實驗(yan)并非是一個非常復(fu)雜的(de)實驗(yan),然而影響(xiang)因素(su)卻非常多(duo)。其(qi)中(zhong)有(you)些(xie)(xie)因素(su)可(ke)控,有(you)些(xie)(xie)需要經驗(yan)判斷,而有(you)些(xie)(xie)只是需要留(liu)意實驗(yan)操作細節,就能夠做好。而整個流程中(zhong),大家往往會(hui)非常重視那些(xie)(xie)不可(ke)感知的(de)實驗(yan)條(tiao)件,通過標準化的(de)流程固定一些(xie)(xie)參數,以減少樣品(pin)(pin)之間(jian)的(de)偏差(cha)。
樣品制備
通常(chang)會(hui)固定裂解液的種(zhong)類,用量,時間(jian)等因素;
電泳
通常(chang)會固(gu)(gu)定電(dian)(dian)壓(ya)或電(dian)(dian)流(liu),并通過預染 marker 的(de)指示(shi)固(gu)(gu)定電(dian)(dian)泳的(de)總(zong)時間,也可以通過購買預制膠減(jian)少(shao)電(dian)(dian)泳膠批(pi)次之(zhi)間的(de)誤差;
轉膜和(he)曝光
可固定操作時間盡(jin)量減少誤差。
但是(shi)這其(qi)中,最簡單(dan)的操作部分(fen),卻(que)往(wang)(wang)往(wang)(wang)被忽視(shi)了,那(nei)就是(shi)封閉,洗(xi)滌和抗體孵育部分(fen)。
上(shang)樣,電泳,轉膜,曝光流程,這些步驟的(de)(de)(de)實驗相對比較獨立,不(bu)受其他人實驗的(de)(de)(de)干擾,且通常是(shi)(shi)一次(ci)性的(de)(de)(de)步驟,大家往(wang)往(wang)會(hui)遵守(shou)嚴格的(de)(de)(de)操作流程。而封閉,洗滌和抗體孵(fu)育部分,由(you)于是(shi)(shi)多次(ci)反復的(de)(de)(de)操作,并伴隨著(zhu)很多不(bu)可控因素,往(wang)往(wang)很難固(gu)定一個(ge)統一的(de)(de)(de)標(biao)準。
搖床
實驗室很多的(de)簡易搖(yao)床并(bing)無控制振蕩速度和頻(pin)率的(de)按鈕和參(can)數(shu);有(you)時需和其(qi)他實驗室人(ren)員(yuan)共(gong)享搖(yao)床平臺(tai),不(bu)可避(bi)免需要調整一些參(can)數(shu);
洗滌
洗(xi)(xi)滌(di)過程中沒有固定洗(xi)(xi)滌(di)液的(de)體積而是隨意倒(dao)入(ru)一定的(de)量,甚(shen)至(zhi)有時(shi)候(hou)倒(dao)入(ru)洗(xi)(xi)滌(di)液的(de)時(shi)候(hou)直接沖(chong)擊在膜上;多次洗(xi)(xi)滌(di)的(de)時(shi)間間隔不(bu)統一,有時(shi)候(hou)因需要配合其(qi)他(ta)實驗的(de)安排而延長/縮短洗(xi)(xi)滌(di)時(shi)間,或者增(zeng)加/減少洗(xi)(xi)滌(di)次數(shu)等。
由于 Western Blot 實(shi)驗的(de)(de)(de)(de)封(feng)閉、洗滌和抗體孵育的(de)(de)(de)(de)效果(guo)很大程度(du)上取決于時間(jian),分(fen)子擴(kuo)散,液體交換效率等(deng)因素(su),因此(ci)上述(shu)各(ge)種(zhong)(zhong)條件的(de)(de)(de)(de)不統(tong)(tong)一(yi),綜合(he)下來會(hui)影響封(feng)閉的(de)(de)(de)(de)效果(guo),抗體結合(he)的(de)(de)(de)(de)效率和特異性(xing),背(bei)景的(de)(de)(de)(de)干凈程度(du)。雖然(ran)每次實(shi)驗都會(hui)以內(nei)參來衡量不同樣品之間(jian)的(de)(de)(de)(de)差(cha)異,但是多(duo)次實(shi)驗之間(jian)卻(que)因為以上各(ge)種(zhong)(zhong)因素(su)的(de)(de)(de)(de)不統(tong)(tong)一(yi),導致較大的(de)(de)(de)(de)實(shi)驗偏(pian)差(cha)。因此(ci)將以上多(duo)次反復的(de)(de)(de)(de)簡單操作進行標準化(hua),可極大提高Western Blot 的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing),減少(shao)重復次數
除此之外,封閉,洗(xi)滌和抗(kang)體(ti)孵育部分(fen)也(ye)是整個(ge)Western Blot中最耗時但卻(que)沒有技術含(han)量的部分(fen),通常這幾個(ge)步驟的總時間(jian)會(hui)占用Western Blot的1/2以(yi)上,并(bing)且在這期(qi)間(jian),需(xu)要研究(jiu)人員時刻待命進(jin)行(xing)抗(kang)體(ti)和洗(xi)滌液的更換(huan),嚴重影(ying)響了進(jin)行(xing)其他實(shi)驗的安排(pai)。
并且基于(yu)以下(xia)2個(ge)原因,很多人選(xuan)擇一(yi)(yi)(yi)抗過(guo)(guo)夜,將(jiang) Western Blot 分成(cheng)2天之內完(wan)成(cheng)。①擔心抗體的(de)(de)特(te)異(yi)(yi)(yi)性不(bu)行,背景高,因此選(xuan)擇低(di)溫孵育(yu)過(guo)(guo)夜以提高特(te)異(yi)(yi)(yi)結合和降低(di)非特(te)異(yi)(yi)(yi)背景;②第(di)一(yi)(yi)(yi)天進行整(zheng)個(ge) Western Blot 的(de)(de)實(shi)驗流程(cheng)會導(dao)致做到(dao)晚上很晚的(de)(de)時(shi)(shi)間。通常一(yi)(yi)(yi)抗孵育(yu)過(guo)(guo)夜之后,第(di)二天早上進行洗滌,二抗孵育(yu),洗滌,曝(pu)光,往(wang)往(wang)要(yao)到(dao)中午(wu)或者(zhe)午(wu)飯(fan)后才能出結果,然后再決(jue)定當日是(shi)否需(xu)要(yao)繼續調整(zheng)樣品重新(xin)(xin)進行新(xin)(xin)一(yi)(yi)(yi)輪的(de)(de) Western Blot 實(shi)驗,其中留給數據分析和思考如何優化下(xia)一(yi)(yi)(yi)步流程(cheng)的(de)(de)時(shi)(shi)間比較少,因此容(rong)易陷入(ru)未經詳細思考,便倉促進入(ru)下(xia)一(yi)(yi)(yi)個(ge)實(shi)驗流程(cheng)的(de)(de)惡性循環中。
那么如何解決以上關于封閉,抗體孵育(yu)和(he)洗滌這(zhe)類(lei)簡單的(de)重(zhong)復勞(lao)動(dong)帶來的(de)對(dui)整(zheng)個(ge)(ge) Western Blot 流程和(he)結(jie)果的(de)影響呢(ni)?更好的(de)解決方(fang)案就(jiu)是對(dui)這(zhe)幾個(ge)(ge)步驟進行(xing)標準化(hua)和(he)自動(dong)化(hua),以減少人工的(de)干預,以及有(you)效利(li)用(yong)凌晨的(de)時間。目前市場上推出(chu)不少可解決這(zhe)些問題(ti)的(de)小型自動(dong)化(hua)設備(bei),比如美(mei)國 Cellagen Technology 公司的(de) FlexiWash FW400
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FlexiWash FW400 自(zi)(zi)動(dong)化免疫(yi)雜(za)交系統(tong),實現了對繁(fan)瑣耗時(shi)的(de) Western blots 膜(mo)的(de)孵育(yu)和洗滌(di)過程(cheng)的(de)自(zi)(zi)動(dong)化和標準(zhun)(zhun)化過程(cheng)。在蛋白被轉移(yi)到雜(za)交膜(mo)上之(zhi)后,可(ke)將雜(za)交膜(mo)裝載到 FlexiWash FW400 工(gong)作站中進行自(zi)(zi)動(dong)封閉、孵育(yu)和洗滌(di)循環(huan)。實驗人員僅需要(yao)準(zhun)(zhun)備相應體積的(de)試(shi)劑,啟動(dong)免疫(yi)雜(za)交流程(cheng),即可(ke)讓(rang) FlexiWash FW400 完成剩(sheng)下的(de)工(gong)作,直至曝光前。獨有的(de)液體處理設計,使(shi)得 FlexiWash FW400 支持 4 批樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)同時(shi)孵育(yu)/洗滌(di),每個(ge)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)可(ke)獨立(li)進行編程(cheng),互不(bu)干(gan)擾(rao),并且(qie)還(huan)可(ke)以(yi)提供溫(wen)控(kong)版機型,4個(ge)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)獨立(li)溫(wen)控(kong),互不(bu)影響,這樣(yang)(yang)(yang)就可(ke)以(yi)輕(qing)松實現低溫(wen)過夜(ye)孵育(yu)啦。
節約時間(jian)和成(cheng)本
Load-and-go 一鍵調用模板(ban),無人(ren)值守的快速孵育(yu)和洗滌過(guo)程。
將人工(gong)操(cao)作時(shi)(shi)間降(jiang)低到幾(ji)分鐘,再也不(bu)用時(shi)(shi)時(shi)(shi)刻刻守著 Western blots 。
自動回收珍貴試劑(比如一抗、二(er)抗、封閉液等)進行重(zhong)復利用。
帶有溫(wen)控模(mo)塊(kuai),可一抗低(di)溫(wen)過夜(ye)。
FlexiWash 將人工操作時(shi)間從(cong)40分(fen)鐘(zhong)節(jie)省到5分(fen)鐘(zhong)
高度靈活
單個(ge)程序可設置多達7步孵(fu)育/洗滌流程。
每個步驟可編輯當(dang)前所(suo)需用的(de)試劑來源、體積(ji)、孵(fu)育/洗滌時間以及(ji)循環(huan)次數(shu)。
友(you)好的(de)用戶界面:大視(shi)野 LCD 觸摸屏(ping)用于編輯程序和顯示狀態。
三種(zhong)不(bu)同規格尺寸的(de)抗體孵育盒,兼容各種(zhong)類型、大小的(de)膠和(he)膜(mo)。
FlexiWash FW400操作界面
三種規格(ge)四個尺寸(cun)抗體孵育盒
更好的 Western Blot 結果
可重(zhong)復性好:減少(shao)了人工操作(zuo)流程中(zhong)孵育/洗滌(di)時(shi)間和加入液體(ti)體(ti)積的隨(sui)意性。
方便優化條件:可平(ping)行比較4種不同的雜交條件,如:不同的封閉(bi)試劑,抗(kang)體(ti)稀釋度,孵育時間,洗滌(di)次數等。
通過(guo)以上的自動(dong)化(hua)(hua)(hua)操作,不僅可以實(shi)(shi)現(xian)對封閉,抗體孵育和洗滌的自動(dong)化(hua)(hua)(hua)和標準(zhun)化(hua)(hua)(hua),極大(da)釋放科學(xue)家(jia)的時間,可以專注(zhu)于數據(ju)分(fen)析(xi),文獻(xian)閱讀和更高級的實(shi)(shi)驗(yan)中,并且有效利用晚上和凌晨的時間進(jin)行操作,第(di)二(er)天早上到達實(shi)(shi)驗(yan)室后(hou)可直接(jie)進(jin)行曝(pu)光(guang)和數據(ju)分(fen)析(xi),可以從容地進(jin)行第(di)二(er)輪實(shi)(shi)驗(yan)的優(you)化(hua)(hua)(hua)設計(ji)和實(shi)(shi)施。