目前,2014采購計劃申報工作已經(jīng)結(jié)束,今年有不少用戶對**的Western Blot分析儀器非常感興趣。但在于用戶溝通過程中,我們發(fā)現(xiàn)大家對怎樣選擇多色熒光凝膠成像系統(tǒng),多不甚清楚,在是選擇多色熒光凝膠成像還是化學發(fā)光凝膠成像這個問題上,有些糾結(jié)。我想主要是因為介紹這兩種技術(shù)和設(shè)備的文章較少有關(guān),為此,我們僅以有限的知識在此為大家拋磚引玉,希望能對今后的選擇提供些建議。
首先,我們先分別對化學發(fā)光成像和多色熒光凝膠成像的特點和應(yīng)用做簡要介紹。
一、化學發(fā)光凝膠成像的特點:
化學發(fā)光是在一些特殊的化學反應(yīng)中吸收了反應(yīng)釋放的化學能,而處于電子激發(fā)態(tài)的反應(yīng)中間體或反應(yīng)產(chǎn)物由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時所產(chǎn)生的一種光輻射,化學發(fā)光分析是根據(jù)化學反應(yīng)產(chǎn)物的光輻射(化學發(fā)光)確定物質(zhì)含量的一種痕量分析方法。它的特點是靈敏度高和線性范圍寬, 不需要任何光源,只需要高靈敏度的光電轉(zhuǎn)換元件和電子放大裝置,因而儀器設(shè)備簡單,操作簡便,分析快速,易于實現(xiàn)自動化和連續(xù)分析,而且可與其它分析方法聯(lián)合使用,進一步拓寬其應(yīng)用范圍。
在Western雜交檢測中,目前*主要的檢測方法有化學發(fā)光Chemilumin escent和底物顯色Colormetirc/Chromogen,其中前者靈敏度很高——隨著各大廠家努力開發(fā)研制靈敏度更高的發(fā)光底物,化學發(fā)光法的靈敏度已經(jīng)達到pg級別,甚至還有 Femto級別的,靈敏度超過了同位素,已經(jīng)成為了Western雜交*常規(guī)的檢測方法。*常用的化學發(fā)光標記酶是辣根過氧化物酶HRP(Horseradish Peroxidase,屬于過氧化物酶POD類)和堿性磷酸酶AP(Alkaline Phosphatase)。
傳統(tǒng)的化學發(fā)光檢測方法通常需要膠片成像,膠片成像可以保證較高的靈敏度,但也有很多缺點:耗時,需要暗房和顯影劑,膠片很貴,而且需要很多消耗品,需要持續(xù)購買。另外,用膠片上的蛋白條帶進行定量也是幾乎不可能,和目測一塊考馬斯藍染的膠沒什么區(qū)別,而且膠片成像時間只能預先設(shè)定,如果曝光過度或者不足則需要再次進行實驗,非常麻煩。
數(shù)字成像系統(tǒng)的出現(xiàn)極大克服了傳統(tǒng)膠片法的一些弊端,近年來隨著冷卻CCD技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字成像系統(tǒng)成本越來越低,成像效果同時獲得大大提升,因而CCD成像系統(tǒng)逐漸成為了實驗室Western Blot的主要設(shè)備。同時目前很多Western blot的新技術(shù)也都是針對CCD成像系統(tǒng)的,目前CCD成像系統(tǒng)的靈敏度已經(jīng)可以達到甚至超過傳統(tǒng)的膠片成像。冷卻型CCD照相機與X膠片相比具有瞬時影像處理、高靈敏度、高分辨率、動力學范圍廣等優(yōu)點,而且還不需要膠片處理裝置、后續(xù)耗材投入及暗室。
二、多色熒光凝膠成像
在做western blot的檢測時,有時會碰到電泳后兩個分子量相近的蛋白分離不開,距離相近或者重疊,例如磷酸化和非磷酸化的蛋白;或者是同一次實驗中,檢測一種以上的蛋白抑或是利用內(nèi)參蛋白對目的蛋白的定量分析進行標準化。遇到以上這樣的實驗需求,化學發(fā)光的檢測方**顯得繁瑣復雜,其必須經(jīng)過剝脫抗體和重行孵育新抗體的過程,不僅耗時費力,而且不能進行**的定量分析,由此多色熒光成像的技術(shù)應(yīng)運而生。多色熒光凝膠成像,是利用不同的熒光染料(如Cy2 ,Cy3, Cy5)標記二抗,標記不同熒光染料的二抗分別對應(yīng)不同的目的蛋白,以此實現(xiàn)通過檢測不同熒光染料的信號強度,間接實現(xiàn)一次實驗可檢測多種蛋白,同時也可以進行**的定量分析。
通過上面的介紹,我們知道多色熒光凝膠成像系統(tǒng),同化學發(fā)光凝膠成像系統(tǒng)一樣,也是Western Blot檢測分析儀器的一種,它很好的解決了化學發(fā)光凝膠成像系統(tǒng)不易解決的問題,某種程度上,我們可以認為它是化學發(fā)光凝膠成像的一個很好的補充,畢竟,化學發(fā)光是Western Blot應(yīng)用*廣的的主要儀器。所以,一款**的多色凝膠成像系統(tǒng),不僅僅是有著**的多色熒光凝膠成像所必須的光源、CCD、鏡頭和分析軟件,也要考慮到對化學發(fā)光凝膠成像高靈敏度的需求。如此,怎樣選擇多色熒光凝膠成像系統(tǒng)的問題,就不再糾結(jié)了。
下面以*早推出多色熒光凝膠成像系統(tǒng)的ALPHA公司的FluorChem Q為例,簡要介紹系統(tǒng)的設(shè)計特點。
FluorChem Q是ALPHA公司2008年新推出的一款集多色熒光、化學發(fā)光以及可見光檢測于一體的成像系統(tǒng),是在其**化學發(fā)光成像系統(tǒng)HD2基礎(chǔ)上增加了用于多通道熒光檢測三色LED光源,并將濾光片位置從5個增加至6個,同時,Alphaview Q軟件具有多通道熒光成像捕獲和分析功能。這些改進和設(shè)計體現(xiàn)了其強大的多色熒光成像和分析功能。
1、 雙反射高強度三色LED燈:3個波長(475nm, 534nm, 632nm)的激發(fā)熒光 (Cy3, Cy5, Cy2)光源加上FluorChem HD2本身具有的雙波長(302nm和365nm)紫外透射燈,可實現(xiàn)*多5種熒光染料的檢測。
2、 濾光片位置從FluorChem HD2的5個增加至6個,為多色熒光成像系統(tǒng)提供更多種類光通道的需求。
3、 Alphaview Q軟件具有多通道熒光成像捕獲和分析功能,可自動切換激發(fā)光源和濾光片,完成多通道熒光圖像的的拍攝。獨特的channel view功能,可以單獨觀察每個熒光通道的圖像;流水線式的定量分析多色熒光條帶或斑點。
保證了FluorChem Q能夠進行多色熒光所需的*少3通道熒光程序,至少對2種目的蛋白的檢測,同時有第3個蛋白做對照。
同時,Alphaview Q的基本光學成像配置即FluorChem HD2的化學發(fā)光凝膠成像系統(tǒng),
已是化學發(fā)光成像的**配置,即1英寸CCD尺寸,**-25℃的CCD制冷溫度,420萬像素的分辨率,50mm 0.95的大光圈鏡頭,以及*高可達8×8的CCD像素合并模式和特有的Movie Mode功能等等,通過綜合調(diào)高這些參數(shù),使其具有極高的化學發(fā)光成像靈敏度,*高可達20f克,超過了同位素方法。
不難看出,多色熒光凝膠成像系統(tǒng)FluorChem Q的突出特點是具有*多可進行5種熒光染料的檢測和分析,可同時實現(xiàn)4種蛋白的高靈敏度定量分析。但,如不考慮多色熒光的功能,其本身也是一套具有極高靈敏度的**化學發(fā)光凝膠成像系統(tǒng),因為,不論是功能上的應(yīng)用目的還是硬件配置上的使用目的,化學發(fā)光凝膠成像都可謂其基礎(chǔ)。總之,依目前的Western Blot實驗方法和技術(shù)能力,多色熒光凝膠成像系統(tǒng)仍只是化學發(fā)光凝膠系統(tǒng)的應(yīng)用補充與配置升級。