酸纖維素膜(nitrocellulose filter membrane,簡稱NC膜),是蛋白印跡廣泛使用的轉移介質,對蛋白有很強的結合能力,而且適用于各種顯色方法,包括同位素,化學發光(Luminol類)、常規顯色、染色和熒光顯色;背景低,信噪比高。在膠體金試紙中用做C/T線的承載體,同時也是免疫反應的發生處。NC膜是生物學試驗中重要的耗材之一。
硝酸纖維素NC膜的使用很簡便,比如不需要甲醛預處理,只要在去離子水面浸潤排出膜內氣泡,再在電泳緩沖液中平衡幾分鐘就可以了;硝酸纖維素 NC膜很容易封閉,也不需要特別嚴謹的清洗條件。轉移到硝酸纖維素NC膜上的蛋白在合適的條件下可以穩定保存很長時間,不過要注意的是純的硝纖膜在比較脆,又容易卷,操作要小心,不適合用于需要多次重復清洗的用途,因為經不起多次“折磨”。
選擇硝纖NC膜時要注意的是選擇合適的孔徑,通常20KD以上的大分子蛋白用0.45um孔徑的膜,小于20KD的話建議選擇0.2um的,如果小于7KD的話選擇0.1um的膜。另外還要注意選擇純的NC膜。混有含醋酸纖維(CM)的NC膜結合力會有所降低。
另外,由于NC膜上結合的蛋白會因為一些去污劑而被代替,因此在封閉時使用較溫和的Tween20,而且濃度不要超過0.3%(據說0.05%效果)。一般而言,NC膜越純,其蛋白結合能力就越高,所以要增加WB的靈敏度和分辨率,提高所使用膜的純度是個可以考慮的選擇。如果NC膜攙雜一些醋化纖維素,會影響蛋白質結合。ADVANTEC生產的硝酸纖維素濾膜由于是純NC膜,比較脆,需要小心操作。
注意事項:
1.由于硝酸纖維素膜是親水膜,故不需要在乙醇、甲醇等溶液中浸泡活化。
2.硝酸纖維素膜比較脆,容易破碎,操作要小心。
3.本產品僅限于專業人員的科學研究用,不得用于臨床診斷或治療,不得用于食品或藥品,不得存放于普通住宅內。
4.為了您的安全和健康,請穿實驗服并戴一次性手套操作。
NC膜的應用技巧:
1. 蛋白與膜的結合原理
蛋白與膜的結合原理, 已知的結合力包括疏水作用力\H鍵\靜電作用力等,確切的結合原理并不明確,主要靠假說來支撐。主要有兩種假說:
1)首先兩者靠靜電作用力結合,然后靠H鍵和疏水作用來維持長時間結合。
2)首先兩者靠疏水作用結合,然后靠靜電作用來維持長時間結合。
兩條假說,都表明其結合過程分為兩步,首先結合和后面長時間結合。由于結合原理的不明確性,導致在這方面的工作非常依賴實踐經驗。
2. 膜對結合的影響
1)膜孔徑
有些技術人員傾向使用膜孔徑來區分不同的膜,但是請注意這只僅僅限于同一廠家的產品,如果是不同廠家的產品,這種比較是無意義的。膜孔徑與層析速度的關系,已在上文描述。隨著膜孔徑減小,膜的實際可用表面積遞增,膜結合蛋白的量也遞增. 估量表面積的參數為表面積比率(實際可用表面積與所用膜平面積的比率)。另外,膜孔徑越小,層析速度也越小,那么金標復合物通過T線的時間也就越長,反應也就越充分。
綜合以上兩點,結論為膜孔徑越小靈敏度越高。但是同時也減慢了跑板速度,增加了非特異性結合的機會,也就是假陽性越高.所以要按照試驗結果挑選適合實際項目的膜,找到合適的平衡點。
2)不同廠家的膜差異
這個差異主要來源于兩點:
1> 生產膜時,使用的聚合物和表面活性劑的來源,類型,數量不同。同理,在膜處理中這兩類物質一般會對性能產生較大影響。 2> 處理過程不同。
3. 生物原料,緩沖溶液的試劑和配方
1)生物原料, 作為CT線的生物原料使用情況各異,所以這里只做略述。
首先,單克隆抗體與膜的結合優于多克隆抗體,主要時由于多克隆抗體有很多不同的表面位點,而各位點與膜的結合條件都有細微的差別,毫無疑問就增加了優化難度。其次,分子量越大,蛋白越難結合到固相材料上。
2)緩沖液
大家關心的可能就是希望獲得一個性能優良的配方,包括緩沖液,封閉液等等處理溶液配方。緩沖液的構成一般是:PBS(或其他緩沖體系)+作用物質(針對某一特定問題)+PH調整. 參考過以前的各種資料后,個人意見為配方原則為宜簡不宜繁,根據自己的需要添加作用物質,原來的很多需要添加的作用物質,由于膜制造技術的改進已經不再需要。推薦的緩沖體系為0.01M PBS PH7-7.2, 該緩沖體系對多種抗原抗體都有良好的適應性。
作用物質的情況大致羅列如下:
少量NACL,減少信號強度,消假陽。
有機醇(甲醇,異丙醇等),潤濕膜,減少膜帶有的靜電,利于結合包被。個人不推薦,因制膜工藝改進。
表面活性劑(TW20,TX100),增加親水力,可避免線條中空現象,也可增色。
糖,保護劑,減緩老化速度,也可以增加親水力同上。
調PH到某個位置,可以消假陽。
4. 點樣環境
環境濕度對點膜過程非常重要。濕度一般在45-65%。濕度過低,膜上容易聚集靜電荷,點膜容易出現散點,導致測試會出現疏水斑。濕度過高,膜上毛細作用加強,點膜容易引起CT線變寬甚至擴散。為了保證點樣時膜濕度的均一性,一般在點樣前把膜放到該濕度條件下平衡一段時間。
5. 點樣儀器與膜面情況的關系
有兩種點樣方式,劃膜式和非接觸點膜式、非接觸點膜式優于劃膜式,進口劃膜式優于國產劃膜式。
因劃膜式為軟管將抗體劃到膜表面,而膜本身的物理性質為軟脆,劃管會在其表面留下印痕.進口的劃膜機由于使用的材料和控制系統較好,所以留下的劃痕較輕,而國產儀器較差,留下的劃痕也就比較嚴重。 劃痕容易對層析的金標復合物形成阻力,導致假陽性。 同時容易出現跑板時在T線位置出現若有若無一條細線(鬼線),而跑板結束后鬼線消失的奇怪現象。
6. 膜的寬度與點樣位置
膜的寬度一般有18mm(or 20mm)和25mm兩種, 分別使用在做測試條和做測試板上。然而,不同的T線點樣位置將帶來不同的靈敏度。點樣位置上移,金標復合物通過T線位置時速度變慢,反應時間增加,靈敏度升高。反之靈敏度降低。這個方法可以用來改變靈敏度和消除假陽性。
7. 溶液在膜上的擴散
溶液在膜上的點樣量一般情況下為1ml/cm。溶液在膜上的擴散是趨向兩端的,噴點上去的是均勻的抗體溶液,但當干燥時線條邊緣的干燥速度高于中間,中間的抗體會不斷向兩邊擴散,所以干燥后抗體是向線條的兩端聚集的。一般情況下不影響你的試驗。如果你發現線條出現兩端紅,中間淡的現象,就要考慮這個問題了。可以加如上面說的作用物質來解決。
8. 點膜前后的封閉作用
從供應商處購買回的膜基本上都是已經優化處理好的,直接點膜就可使用.然而我們還是經常會遇到關于封閉的討論。其實封閉不象大家認為的那樣,一封閉什么問題都解決了. 老問題走了新問題又來了,而且更麻煩,我要說的是慎用封閉。我極其反對點膜前封閉的做法。原因為廠家在生產膜時候,各種配方是混合加入原漿的。而點膜前封閉時要將膜浸泡在封閉液內,必然擾亂了膜內正常的物質分布。由此引發了許多問題,也降低了工作效率。也有廠家遇到不封閉就無法包被上膜的問題,其實可以通過其他辦法來解決,封閉必然是下測。
經常使用的封閉手法有兩種:流動封閉,將作用物質處理在樣品墊上。膜上定點封閉,將作用物質配成溶液噴點在膜的特定位置上。該方法需要使用BIODOT的AIRJET噴頭,可以將不合格的半成品大板重新復活。只要是將封閉做在了膜上,就必然會對產品的穩定性造成影響,具體的影響程度要通過穩定性測試來評判。
9. 膜的儲存
剛生產出的膜一般含有5-10%的水分。關于膜的老化機理,有個理論支持,不過爭議比較大。理論認為:膜的老化是因為膜上的水分蒸發,使膜變得疏水,帶電荷并變脆。儲存膜一般要求是避光,密封,過干或過濕都不利。在這種保存條件下,一般可以放置兩年。但是如果膜上做了封閉處理,就要根據具體試驗情況來判斷了。有些膜由于生產工藝的問題,使用后靈敏度會在一段時間內發生變化,遇到這種問題,就需要在點膜后放置一段時間,待穩定后方可進入調試生產。