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脉冲场凝胶电泳仪:应用范围广泛的分子生物学实验设备

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:2.用途脉冲场凝胶电泳系统的应用范围涵盖物种、微生物的分型鉴定,流行病的检测跟踪溯源,致病菌的鉴定排查,院内感染,测序文库构建,RFLP指纹图谱分析,DNA损伤修复细胞凋亡等研究中,广泛应用于疾病控制系统、检验检疫、食品卫生和风险评估、军队疾控系统、畜牧兽医、测序公司和医疗系统等。

脉冲场凝胶电泳仪:应用范围广泛的分子生物学实验设备

1.厂家型号

厂家:伯乐(Bio Rad),型号:CHEF Mapper XA脉冲场凝胶电泳仪。

2.用途

脉冲场凝胶电泳系统的应用范围涵盖物种、微生物的分型鉴定,流行病的检测跟踪溯源,致病菌的鉴定排查,院内感染,测序文库构建,RFLP指纹图谱分析,DNA损伤修复细胞凋亡等研究中,广泛应用于疾病控制系统、检验检疫、食品卫生和风险评估、军队疾控系统、畜牧兽医、测序公司和医疗系统等。

3.产品特点

3.1 采用多项专利技术,保证准确稳定的实验数据

CHEF(钳式均衡电场)技术,产生均衡电场;PACE(程序自主控制电极)技术,根据片断大小的需要优化设定脉冲角度;FIGE(电场倒置)技术,为250 kb以下小片断DNA提供快速分离;AFIGE(非对称场倒置)技术,精细分离小片断DNA,提高分辨率;以上技术的应用保证了科研人员在所有分子量范围内均能得到所最佳的线性分离。

3.2 独一无二的自动演算功能

Bio-Rad积多年在脉冲场电泳方面的经验,提供给用户一套程序用于优化实验参数。只要输入待分离DNA片段的最小、最大长度,结合10个主要变量的确定,帮助使用者获得最理想的实验条件。

3.3 最大范围的脉冲角度

可以在0~360°间自由选择脉冲角度,使用户可以在同一系统上实现大至染色体级、小至质粒DNA的有效分离。

3.4 涵盖了所有时间转换梯度方式

有线性、非线性(凸形和凹形)两种脉冲时间梯度,非线性梯度可以提供更广泛的分离动态范围,使用户可以精确的确定分离片段的大小。

3.5 最精细的程序设置CHEF Mapper XA

在一个程序中最多可设置8个Block相连,且每个Block中可以有15个电场矢量,每个电场矢量可以有自己的电压和转换时间,可有选择地对一定大小范围的片段进行更精细的分离,并且可以在同一次电泳中实现FIGE和CHEF两种技术。

3.6 最宽广的分离范围

小至100 bp,大至10 M的片段均能够得到良好的分离,可满足不同实验的使用需求。

3.7 强大的二次脉冲功能

二次脉冲可加速DNA从琼脂糖凝胶中释放,从而有利于非常大的DNA片段的分离,并可提高分辨率。

3.8 独特优良的电极设计

电极呈六边形排列,每边4根,通过主机单独实时控制每根电极电势,确保脉冲角度1°增量变化。由24根电极共同作用,可以产生更准确更稳定的脉冲角度,有利于实验结果的可靠性重复性。在某一根电极损坏的时候,只需更换这一根即可,无须所有24根电极均更换。

3.9 方便灵活的设计理念

仪器具有延时启动功能,可到达设定的延迟时间之后自动启动程序;停电或电源故障后仪器停止运行,但在恢复供电时仪器可以自动重启,继续程序。

3.10 多种配套试剂、耗材可供选择不同规格的模具、制胶架、梳子可满足不同大小的plug制备、多种凝胶面积、多个样品孔的实验要求;低熔点胶、脉冲场级别琼脂糖胶、小至5 k大至5 M的多种marker可供选择。

4.主要参数

4.1 工作条件

电源:220 V,50Hz;温度:0℃~40℃;相对湿度:0%~95%。

4.2 系统硬件组成

CHEF Mapper Power module主控制单元;

electrophoresis cell电泳槽;

Cooling module冷却装置;

Variable Speed Pump循环泵

4.3 主控单元

4.3.1 具备自动演算功能,能结合主要变量的确定,帮助使用者获得最理想的实验条件。

4.3.2 采用包括CHEF,PACE,FIGE and AFIGE等脉冲场技术。

4.3.3 分离范围在10 kb~10 Mb;最佳线性分离范围50 kb~700 kb。

4.3.4 电源输出:最高的电压350 V,0和0.6-9 V/cm,0.1 V/cm增量,连续可调。

4.3.5 最大电流:≥0.5 AM。

4.3.6 延迟起动:≥70h。

4.3.7 电极调节能力:动态调节(反馈调整)±0.5%。

4.3.8 程序储存器:储存≥20个复杂实验程序,每个程序包含8个程序模块或99个简单程序。

4.3.9 数据记录:键盘,条形码读取或RS-232。

4.3.10 显示器荧光显示,2行,40字符/行。

4.3.11 转换范围:50 ms至18 h。

4.3.12 转换角度:0~360°,0.5°增量。

4.3.13 多状态矢量变量:可达15向量/脉冲周期,可以定义每个角度、电压和持续周期。

4.3.14 转换坡度:线性的,凹入的,或是凸起的应用双曲线函数。

4.3.15 脉冲中断设置:可以通过电压、频率、角度和持续时间设定。

4.3.16 最高电泳时间:999 h/每个模块。(www.xing528.com)

4.4 电泳槽

4.4.1 体积约为510 mm×450 mm×130 mm。

4.4.2 材料:聚碳酸酯,电泳槽盖上配有安全锁,防止触电

4.4.3 24根铂金电极,0.5 mm直径,呈六边形排列。

4.4.4 每根电极可单独更换。

4.4.5 可运行多种规格的凝胶:14 cm×13 cm,21 cm×14 cm,14 cm×21 cm(宽×长)。

4.4.6 有内置温度探头监测缓冲液温度变化。

4.5 冷却装置

4.5.1 体积约为450 mm(深)×250 mm(宽)×250 mm(高)。

4.5.2 输入功率≤80 W(14℃时)。

4.5.3 温度范围5℃~25℃。

4.6 循环泵泵速可调,流速约1 L/min。

4.7 必备附件

1.5 mm的15孔梳子1个(标配中有);1.5 mm 10孔梳子可调高度1.5 mm(14×13 cm)梳子1个;样品制备模块5个;脉冲制胶模块5个;组合式灌胶架21 cm×14 cm,1个;梳子架,1个;滤帽,10个;胶铲1个。

5.操作程序

5.1 琼脂糖凝胶的制备

0.5 ×TBE缓冲液的准备:用量筒量取150 mL 10×TBE缓冲液,加入双蒸水,稀释到3000 mL。稀释好的缓冲液置冰箱中预冷。称取1 g脉冲场专用琼脂糖,加入到100 mL 0.5 ×TBE缓冲液中,煮沸至透明澄清。

5.2 上样

装配好灌胶框。将DNA标准品切成小块;粘在梳齿的外侧(朝DNA运动的方向)。

5.3 灌胶

将煮沸的琼脂糖溶液,冷却后(约40℃),倒入灌胶框中。静置15 min,待凝胶完全凝固后,拔去梳子。如果倒入时有气泡,用tip头将气泡戳破即可。

5.4 电泳

电泳前半小时,检查管道系统,确认管道连接密闭,不漏气。在电泳槽内加入约2.2 L合适的电泳缓冲液。接通主机和冷却泵电源,开启主机开关,主机自检结束后,开启冷却泵开关。按冷却泵的“set temp”键调节需要的电泳温度,一般为14℃。按“actual temp”显示实际温度。调节蠕动泵的速度为“100”。将灌胶框放入电泳槽中,框子上的突起对准电泳槽上的小孔;加好样的凝胶连同灌胶架的垫片一起放入框内。检查缓冲液的高度,确保缓冲液超过胶面1~2厘米。盖好电泳槽盖,将冷凝泵速度调节至“70”。 电泳参数的设置,涉及电压、脉冲角度、脉冲转换时间、电泳时间和脉冲转换时间的变化系数。最常用的参数如下:电压:6V/CM,脉冲角度:120°,脉冲转化时间:Int.Sw.Time=30 s,Fin.Sw.Time=90 s,电泳时间:18 h。脉冲转换时间和电泳时间因不同的样品而不同,需要在实验中优化。参数设置完毕后按“start”键,即开始电泳。此时可观察到电泳槽内电极开始出现气泡。仪器会显示出实际的电流。电泳开始后,“high voltage”灯亮,此时切不可打开电泳槽盖进行操作,以免发生触电危险。

5.5 染色

电泳结束后,“high voltage”灯灭。依次关掉冷凝系统,主机开关,然后打开电泳槽,取出凝胶,进行染色等操作。

电泳后的凝胶在5 ug/mL(取125μl,10 mg/mL EB(或其他核酸染料)溶液,加入到250 mL,0.5×TBE中)的溴化乙啶溶液中染色10 min。如果背景比较深,可以在0.5×TBE溶液中脱色30 min。在Geldoc图像仪上观察图谱。

5.6 结果分析

电泳结束后,在图像仪上观察实验结果。条带清晰,没有拖尾现象。

6.设备的维护及保养

6.1 CHEF系统在运行中使用高电压和大电流,因此在仪器运行过程中,不能随意打开电泳槽。如果确实需要打开电泳槽,一定要在仪器暂停、“high voltage”指示灯熄灭后才可以打开。

6.2 脉冲场电泳过程中,缓冲液会循环流动,因此要检查电泳槽和管道系统时候有漏液。

6.3 电泳结束后,等“high voltage”灯灭后,再依次关掉冷凝系统,主机开关,打开电泳槽,取出凝胶,进行染色等操作。

6.4 电泳槽水平的调节:用水平泡调节,确保电泳槽的水平。

6.5 灌胶框的放置:不同的凝胶使用不同的灌胶框,检查灌胶框的位置,使之处在电泳槽的中央。

6.6 梳子的放置:梳子不要和灌胶框密切接触,保持1~2 mm的距离。

6.7 灌胶:灌胶前用水平泡调节灌胶框的水平;加热好的琼脂糖溶液,不要立刻倒胶,待稍许冷却后,40℃左右,再倒胶。倒胶过程中如果有气泡,用tip头将气泡戳破即可。

6.8 修胶:制备好的凝胶,在从灌胶架取下后,要用手术刀片,对凝胶进行修饰,把多余的凝胶刮去。

6.9 凝胶的放置:点样孔的位置应靠近电泳槽的后侧。

6.10 蠕动泵的流速:电泳过程中,控制好蠕动泵的流速,一般控制在50左右,以免速度太快,使胶在溶液中移动。

6.11 过滤条的使用:在电泳槽的前内侧,放置过滤条,以放置游离的凝胶碎片进入冷却泵,堵塞管道系统。

6.12 冷却泵的开启:冷却泵开启时,一定要把蠕动泵打开,以避免冷却泵管道内的溶液因为过度制冷,凝结成冰块而堵塞管道。

6.13 电泳结束后,应及时取出凝胶,进行染色等操作,以避免因为时间太长,而造成条带的弥散。

7.使用中的注意事项及常见故障的排除见表4-6。

表4-6 常见故障排除表

8.设备图片

图4-9 CHEF Mapper XA脉冲场凝胶电泳仪

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