Scienova透析管是透析方法中效率顯著的產品

大分子樣品制備是實驗室日常工作中常見的任務之一。例如DNA、RNA和蛋白質的脫鹽、再緩沖、復性、沉淀、解析。幸運的是，樣品制備有現成的方法。一個例子是在FLPC分離后去除純化蛋白質中的鹽。另一個例子是DNA測序反應的純化，其中必須去除標記的dNTP或引物。例如，如果蛋白質被尿素變性以提高其溶解度，則必須進一步去除尿素。用戶面臨的問題是，在任何情況下，哪種方法和工具適合他們的特定過程。凝膠過濾法、超濾法和透析法是實驗室的選擇方法。

實驗室中有三種分離方法：

● 凝膠過濾

● 超濾

● 透析

凝膠過濾是一種等度洗脫的非吸收色譜法。樣品按分子大小分開。溶解后的樣品由流動相（緩沖液）輸送通過固定相（基質）。

較小的分子進入基質，而較大的分子不能進入基質。結果是較大的分子更快地通過基質并更早地洗脫。凝膠過濾材料填充在不同長度和直徑的柱中。通常的凝膠過濾材料是葡聚糖（Sephadex), 瓊脂糖（Sepharose, Bio-GelA）或聚丙烯酰胺（Bio-Gel P、BioRad）。目前市場上有各種各樣的凝膠過濾柱。

凝膠過濾是一種廣泛使用的方法，特別是用于脫鹽或分離未純化的蛋白質溶液。用戶可以通過凝膠過濾獲得高的樣品回收率，其典型特點是操作簡單。但也有一些缺點需要在應用之前進行處理。樣品體積定義了柱的大小（長度），因為不同分子大小和分辨率之間的間隔隨著柱的長度而增加。另一個缺點是在凝膠過濾后的某些情況下，樣品將被稀釋并必須濃縮。在高通量篩選應用和液體處理裝置的使用中也存在限制。

超濾的常見應用有

脫鹽、緩沖液交換和濃縮

樣品發生分子分離

通過半透膜

尺寸較小的分子通過膜

由于離心機中的向心加速度，該過程通過使用壓力來加速。由于樣品的溶劑通過膜，保留的樣品（在膜上）的體積減小，因此樣品的濃度增加。這是一個優點和缺點：

樣品濃度可以簡單快速地增加。顯著的缺點是樣品可能沉淀、膜污染或堵塞，這通常與樣品損失有關。市場上有大量不同尺寸、不同膜類型和截止閥的超濾濾筒可供選擇。聚醚砜、尼龍、親水聚丙烯和醋酸纖維素是常見的膜材料。3、10、30、100和300kDa之間的截留量確保了廣泛的應用領域。不需要特殊技能或設備，只需要一臺標準的實驗室離心機

第三種分離方法是通過半透膜的擴散驅動傳輸。

透析介紹

透析是指通過布朗運動，分子或顆粒通過半透膜從高濃度到低濃度的基于擴散的尺寸選擇性運輸。透析的選擇性由半透膜的孔徑決定。透析的終點是濃度平衡。透析是一種常用的方法，可以將蛋白質或DNA等大分子與鹽或洗滌劑等伴隨物質分離。對于敏感物質，這是一種非常溫和的方法。

示例：將蛋白質溶解在高濃度的鹽溶液中，例如NaCl溶液。

NaCl干擾了離子交換色譜等后續步驟。將樣品體積移到具有半透膜的透析裝置中。樣品體積通過半透膜與較高體積的透析緩沖液接觸。只有NaCl離子才能通過膜孔。

蛋白質分子不能通過孔隙而被保留。在透析過程中，樣品中的NaCl濃度將明顯降低。可以通過多次交換透析緩沖液體積將鹽濃度調節到任何期望的水平。

透析持續時間幾個方面影響透析持續時間：物質、濃度、膜或擴散路徑的長度以及溫度。

一些制造商如Scienova,技術數據表中描述了常用物質的協議。這些可以用作優化類似物質的透析條件的基礎。當在特殊條件下或使用不太常見的物質操作時，通常需要進行初步測試，以找出獲得所需結果所需的最佳參數，特別是所需的透析時間。

樣品與透析緩沖液之間的濃度差：擴散速度取決于透析樣品內部與相應的透析緩沖液之間的濃度差。透析膜通過化合物的濃度達到平衡，透析速度下降。在平衡時，所產生的通量為零。

透析規則：擴散速度取決于分子的大小（在溶液水動力直徑中）。一個較小的分子擴散得更快。因此，大多數鹽所需的透析時間比典型分子量為200-500 Da的染料要短。

透析的時間消耗隨到透析膜的擴散途徑的長度呈指數增長。因此，選擇一個擴散長度較短的透析裝置是非常重要的。如果可能，建議攪拌或搖晃透析緩沖液和樣品。它將增加物質通過擴散的運輸。

溫度較高時，布朗運動作為擴散力的強度較高。因此，在較高的溫度下，透析效率更高。透析規則溫度：溫度高=透析快。限制是你物質的溫度穩定性。

膜選擇通過膜的流動取決于活性膜面積、活性膜面積與樣品體積之比、孔徑和孔隙率。更大的面積與樣品體積比，更高的孔隙率和更寬的孔隙提高了透析速度。孔隙大小的單位通常是道爾頓（Da）。選擇的膜孔徑應盡可能寬，同時仍然保留所需的樣品物質。Da中的孔徑或截止（MWCO）應是所需樣品物質Da分子量的兩倍。該膜的特性在制造商的技術資料中都有說明。截止意味著至少保留90 %具有相同分子量的球狀物質。

透析緩沖液與透析樣品接觸：在簡單的情況下，透析緩沖液可以是水。透析緩沖液中的小化合物可以通過半透膜。所選的透析緩沖液必須與樣品制備的所需步驟相兼容。它可用于穩定pH或氧化還原電位，以保護敏感物質。如果樣品具有高濃度的低分子量物質，那么濃度梯度將引起滲透壓，導致大量的水運輸到樣品中。在這種情況下，建議首先使用含有相同物質的較低濃度物質的透析緩沖液的步驟，以降低濃度梯度和滲透壓。蛋白質樣品中經常使用的緩沖液是磷酸鹽緩沖液、TRIS、MOPS和HEPES。用于蛋白質透析的其他物質是氨基酸、EDTA、抑制劑、激活劑、輔助因子或DTT。緩沖體積：透析結果的關鍵是緩沖體積與樣品體積的比率。透析就像是可透析的化合物在緩沖液體積加上樣品體積中的稀釋。