讓我們面對現(xiàn)實, 凝膠電泳是一種痛苦。它需要制作緩沖液,澆注凝膠,加載孔,跟蹤它們的遷移,成像和記錄結(jié)果并處理數(shù)據(jù) - 然后處理有毒廢物 - 所有這些都要評估一些大分子的相對遷移。預(yù)制凝膠和預(yù)制緩沖液使事情變得容易一些,但許多研究人員仍然歡迎在核酸(和蛋白質(zhì))分析工作流程中實現(xiàn)更多自動化?,F(xiàn)在,由于自動凝膠電泳系統(tǒng),他們可以得到它。
幾種 商業(yè)系統(tǒng)能夠使運行凝膠所需的一些或所有步驟自動化。與平板凝膠電泳一樣,這些系統(tǒng)利用了大分子響應(yīng)電場而通過晶格網(wǎng)狀凝膠差異遷移的傾向。安捷倫科技公司營銷和支持經(jīng)理Knut Wintergerst表示,在很大程度上,自動電泳可以完成平板凝膠的大小測定,定量,尋找完整性/雜質(zhì)和DNA片段分析。
然而,在大多數(shù)情況下,這些網(wǎng)狀物包含在狹窄的外殼內(nèi),例如玻璃或聚合物毛細管或微流體通道。當(dāng)大分子穿過凝膠時,它們會拾取熒光染料,使儀器的光學(xué)系統(tǒng)能夠在它們經(jīng)過時檢測到它們。這使研究人員可以即時查看分離,并立即自動記錄和數(shù)字化存檔。21 CFR Part 11合規(guī)包通??捎?。
此類儀器還具有手動操作時間,總體速度,易用性,再現(xiàn)性和/或樣品要求等額外優(yōu)勢 - 在某些情況下,只需1μl的5 pg /μlDNA溶液就足夠了。
此外,諸如Agilent 2100生物分析儀等儀器可用于測量使用平板凝膠無法實現(xiàn)的RNA完整性評估,Wintergerst說。“RNA是一種非常脆弱的分子,”他說。“在你將RNA轉(zhuǎn)錄成cDNA之前,你需要確保它具有良好的質(zhì)量。”2100生物分析儀軟件將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用于從電泳圖中提取的各種參數(shù)(由儀器生成的數(shù)字軌跡)評估樣品的完整性,為其指定1**10的RNA完整性等級(RIN)評分,其中10表示高質(zhì)量樣品,1或2表示高度降解的RNA。RIN已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn); 此后,其他RNA完整性評分算法也得到了發(fā)展,并且通常會采取很大的痛苦來證明它們與RIN的相關(guān)性(例如, Bio-Rad Laboratories的Experion™ RNA質(zhì)量指標(biāo),RQI)。
一些自動電泳系統(tǒng),如Bioanalyzer和Experion,可以同時處理十幾個或更少的樣品,并且基本上可以從裝載平板凝膠的同一點自動化。對于這些,將凝膠(篩分聚合物)/染料混合物在壓力下壓入微流體芯片的通道中,然后將樣品手動移液到孔中。施加電壓后,樣品通過芯片的架構(gòu)傳輸。試劑盒 - 包括具有不同內(nèi)部構(gòu)型的凝膠,試劑和芯片 - 設(shè)計用于不同尺寸范圍的DNA,標(biāo)準(zhǔn)或高分辨率甚**蛋白質(zhì)分離。
其他儀器建立在多重毛細管電泳(CE)平臺上,對于Qiagen的QIAxcel**系統(tǒng),“針對所有每天進行12次以上樣品的客戶,”產(chǎn)品經(jīng)理SebastianBühren說。通過迭代使用12毛細管陣列和自動進樣器,QIAxcel無需人工干預(yù)即可處理多達96個樣品。其他自動化CE儀器,如Advanced Analytical Technologies的Fragment Analyzer™,可以使用12或96毛細管陣列購買。此類系統(tǒng)通??梢詮奈⒐芑?6孔板采樣,并且許多系統(tǒng)具有內(nèi)置自動采樣功能或設(shè)計為機器人兼容。
還有一些,例如PerkinElmer的LabChip®系統(tǒng),使用自動毛細管“吸管”將樣品從多達384孔板加載到微流控芯片上。
對于Life Technologies的E-Gel®系統(tǒng),“其自動化部分是整個上游工藝,”**產(chǎn)品經(jīng)理Mazen Karaman解釋道。該裝置可以放在自動化平臺上,因為48孔或96孔板的E-凝膠是干燥的并且用塑料包裹,它們可以通過機器人夾具操縱??ɡa充說,由于井的定義非常明確,因此很容易將它們映射到自動化平臺上進行自動裝載。
雖然E-Gel上通常需要比基于微流體或CE的系統(tǒng)更大的樣本量,但實際上這可能是一種資產(chǎn)。通過使帶進入第二個切口孔可以回收純化的樣品。因為當(dāng)樣品進入第二個孔時E-凝膠是干燥的,所以可以將其移液到水,TE或其他緩沖液中。
還有較小的12通道E-Gels可用于樣品回收。這些凝膠可以在運行時使用配套燈箱和相機設(shè)置自動成像。(Lonza的FlashGel是一個類似的系統(tǒng)。)卡拉曼說,研究人員并不傾向于用機器人技術(shù)自動化這些小型系統(tǒng)。
電子凝膠系統(tǒng)的資本成本與傳統(tǒng)的平板凝膠鉆機相當(dāng),其耗材成本與預(yù)制凝膠大致相同。另一方面,微流體和CE系統(tǒng)需要**少10,000美元以及消耗品的資本支出。(Bühren稱其為“現(xiàn)場**便宜的”QIAxcel消耗品,每個樣品起價為30美分**1美元,具體取決于應(yīng)用。)
在計算自動電泳系統(tǒng)的價格時,請問:什么價格時間?什么價格準(zhǔn)確?什么價格再現(xiàn)?然后決定是否值得花費。