مقاله روشی موثر و سریع برای نمک زدایی یا تغییر بافر نمونه های بیولوژیکی
روشی موثر و سریع برای نمک زدایی یا تغییر بافر نمونه های بیولوژیکی
دیافیلتریشن روشی است که غشاهای فراپالایش (پالایش از لا به لای صافی ای که قادر به گذراندن ذرات بسیار و ریز میکروسکوپی باشد) را برای تغییر، جابجایی یا کم کردن غلظت نمک یا مواد حل شده در محلول که شامل پروتئین ها، پپتیدها، نوکلئیک اسید و مولکولهای دیگر می باشد، مورد استفاده قرار می دهد. که در این حال با انتخاب صافی‌های غشاء نفوذپذیر (تراوا) برای جداسازی اجزا محلول بسته به اندازه مولکول به کار می رود. یک غشا فراپالایش مولکول هایی را که بزرگتر از منافذ غشا هستند را در خود نگه می دارد، در حالی که مولکولهای کوچکتر مثل نمک و مواد محلول در آب که قابلیت نفوذپذیری %100 دارند، به راحتی از غشا عبور می دهد. در اینجا ما مفاهیم مربوط به غلظت پروتئینی و دیافیلتریشن را شرح داده و روش های مختلف اجرای دیافیلتریشن و تاثیر آنها روی مراحل زمان، حجم، ثبات و بازیافت را مقایسه می کنیم.
غلظت:
مواد محلول از طریق غشایی که به عنوان تغلیظ یا ابقا (حفظ کردن) شناخته شده در محلول حفظ می شود. مواد محلول از درون غشایی می گذرند که صافی یا تراوش نامیده می شود. یک غشاء، براساس خصوصیت دفعش برای نمونه ای که غلیظ می شود، انتخاب می شود. طبق یک قاعده کلی، وزن مولکول برای غشاء (MWCO) باید rd3/1 تا th6/1 وزن، مولکولی باشد که از غشا عبور نمی کند. این یک ابقا کامل است. هر چند MWCO به آن نمونه (محلول) نزدیک تر باشد، تشکیل ضایعات کوچک هم در طول مراحل غلظت بیشتر می شود. میزان جریان غشا (میزان جریان صافی در هر واحد غشا) به اندازه منفذ ارتباط دارد. هر چه اندازه منفذ ها کوچکتر باشد، میزان سرعت جریان غشاء برای همان فشار به کار رفته، کمتر می شود. بنابراین وقتی غشایی برای غلظت/ تصفیه انتخاب می شود باید به عامل زمان در مقابل بازیافت توجه داشت.
مقدمه ای بر نمک زدایی:
روش نمک زدایی آب مدت مدیدی است که توسط کشورهای مختلف در سراسر جهان برای تولید یا افزایش ذخایر آب آشامیدنی مورد بهره برداری قرار گرفته است.
همانطور که می دانیم روش نمک زدایی یک فرایند طبیعی و همیشگی است و بخش اساسی چرخه آب است. باران به روی زمین ریزش می‌کند و پس از آن به سوی دریا حرکت می‌کند و در مسیر حرکت مواد معدنی و مواد دیگر را در خود حل می‌کند و به همین دلیل بسیار شور شده است، هنگامی که آب به اقیانوسهای جهان می رسد و یا در نقاط پست دیگر جمع می شود، بخشی از آب با انرژی خورشید تبخیر می شود که این تبخیر، نمک را بر جای می گذارد و بخارهای موجود مجدداً به صورت باران به زمین بر می گردد و این چرخه ادامه دارد و آب شور در اقیانوس ها باقی می ماند.
آغاز این پدیده (نمک زدایی) به قرن چهارم قبل از میلادمیسح، زمانی که سربازان یونانی عمل تبخیر را برای تقطیر آب دریا به کار می بردند بر می گردد.
تصفیه و تخلیص سرمهای درمانی:
از میان تکنیک های متعدد تصفیه و و تخلیص پروتئین ها، روش های رسوبی متداولترین و با سابقه ترین روش‌های جداسازی پروتئین های پلاسما محسوب می شوند که در مقیاس وسیع جهت تولید فرآورده های بیولوژیک مانند سرم های درمانی کاربرد داشته اند.
در جداسازی پروتئین های پلاسما با تکنیک های رسوبی میزان حلالیت دارای اهمیت می باشد که به خصوصیات حلال و سایر اجزا مخلوط پلاسما مربوط است.
یون زدایی توسط دستگاه:
در روش پیشنهای که دیالیز توسط دستگاه می باشد پس از مرحله ششم به جای قرار دادن رسوبات در کیسه های سلفونی که به اصطلاح کیسه دیالیز نامیده می شود و گذاشتن آنها در آب جاری برای مدت حداقل 3 روز و بعد قرار گرفتن برای مدت حداقل 2 روز در محلول آب فنول (برای ضد عفونی شدن و نگهداری از سرم برای زمانهای طولانی در سردخانه) می توان از دستگاه دیالیز استفاده کرد که همین کار را در زمانی حدود 3 تا 4 ساعت انجام می دهد و به جای مصرف چیزی در حدود 2000 تا 4000 لیتر آب دیونیزه می توان با حدود 60 تا 80 لیتر آب دیونیزه عمل دیالیز را انجام داد. نحوه عمل دستگاه دیالیز در زیر شرح داده شده است:
اجزاء دستگاه یون زدا: (جهت دیالیز نمونه ها به روش آزمایشگاهی)
1- یک ظرف شیشه ای بزرگ (بومبون) به گنجایش 10 لیتر (جهت ریختن آب دیونیزه)
2- یک ظرف شیشه ای کوچکتر (ارلن) به گنجایش 5 لیتر (جهت ریختن محلول سرم)
3- صافی دیالیز
4- دو عدد پمپ الکتریکی
نمونه سرم ضد عقرب گزیدگی:
در بخش تصفیه دو نمونه کاملا یکسان و مشابه را وزن کرده و یکی را به صورت سنتی درون کیسه های دیالیز قرار دادیم و دیگری جهت تصفیه بوسیله دستگاه یون زدا مورد استفاده قرار دادیم.
قبل از انجام آزمایش دستگاه را کاملا شستیم. بدین صورت که نخست درون ظرف محتوی آب دیونیزه قدری اسید ریختیم ودستگاه را روشن نمودیم تا جریان اسید از درون صافی دیالیز هم عبور نماید، سپس قدری سود درون ظرف آب دیونیزه ریختیم و مجدداً دستگاه را روشن نموده تا جریان قلیایی هم درون دستگاه جریان پیدا نماید که بدین صورت صورت اسید باقیمانده در ظرف خنثی می شود. پس از این کار دستگاه را با آب دیونیزه پر کردیم و چند دقیقه گذاشتیم تا کار کند و کاملا از اسید و باز محیط عاری شود (دستگاه را 2 تا 3 بار با آب دیونیزه می شویم) پس از این کارها نمونه سرمی را که به صورت جامد است، با قدری آب دیونیزه مخلوط کرده و هم زدیم تا به صورت محلول تبدیل شود و پس از تبدیل شدن آن به محلول هدایت آن را با دستگاه هدایت سنج خواندیم. سپس نمونه سرم را که به صورت محلول بود درون ظرف محلول که در دستگاه قرار دارد ریخته و درون ظرف که گنجایش 10 لیتر را دارد،