مقاله روشی موثر و سریع برای نمك زدایی یا تغییر بافر نمونه های بیولوژیكی

مقاله روشی موثر و سریع برای نمك زدایی یا تغییر بافر نمونه های بیولوژیكی 

روشی موثر و سریع برای نمك زدایی یا تغییر بافر نمونه های بیولوژیكی

دیافیلتریشن روشی است كه غشاهای فراپالایش (پالایش از لا به لای صافی ای كه قادر به گذراندن ذرات بسیار و ریز میكروسكوپی باشد) را برای تغییر، جابجایی یا كم كردن غلظت نمك یا مواد حل شده در محلول كه شامل پروتئین ها، پپتیدها، نوكلئیك اسید و مولكولهای دیگر می باشد، مورد استفاده قرار می دهد. كه در این حال با انتخاب صافی‌های غشاء نفوذپذیر (تراوا) برای جداسازی اجزا محلول بسته به اندازه مولكول به كار می رود. یك غشا فراپالایش مولكول هایی را كه بزرگتر از منافذ غشا هستند را در خود نگه می دارد، در حالی كه مولكولهای كوچكتر مثل نمك و مواد محلول در آب كه 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 كنیم.

غلظت:

   مواد محلول از طریق غشایی كه به عنوان تغلیظ یا ابقا (حفظ كردن) شناخته شده در محلول حفظ می شود. مواد محلول از درون غشایی می گذرند كه صافی یا تراوش نامیده می شود. یك غشاء، براساس خصوصیت دفعش برای نمونه  ای كه غلیظ می‌ شود، انتخاب می شود. طبق یك قاعده كلی، وزن مولكول برای غشاء (MWCO) باید rd3/1 تا th6/1 وزن، مولكولی باشد كه از غشا عبور نمی كند. این یك ابقا كامل است. هر چند MWCO به آن نمونه (محلول) نزدیك تر باشد، تشكیل ضایعات كوچك 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 كوچكتر باشد، میزان سرعت جریان غشاء برای همان فشار به كار رفته، كمتر می شود. بنابراین وقتی غشایی برای غلظت/ تصفیه انتخاب می شود باید به عامل زمان در مقابل بازیافت توجه داشت.

مقدمه ای بر نمك زدایی:

روش نمك زدایی آب مدت مدیدی است كه توسط كشورهای مختلف در سراسر جهان برای تولید یا افزایش ذخایر آب آشامیدنی مورد بهره برداری قرار گرفته است.

همانطور كه می دانیم روش نمك زدایی یك فرایند طبیعی و همیشگی است و بخش اساسی چرخه آب است. باران به روی زمین ریزش می‌كند و پس از آن به سوی دریا حركت می‌كند و در مسیر  حركت مواد معدنی و مواد دیگر را در خود حل می‌كند و به همین دلیل بسیار شور شده است، هنگامی كه آب به اقیانوسهای جهان می رسد و یا در نقاط پست دیگر جمع می شود، بخشی از آب با انرژی خورشید تبخیر می شود كه این تبخیر، نمك 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 (نمك زدایی) به قرن چهارم قبل از میلادمیسح، زمانی كه سربازان یونانی عمل تبخیر را برای تقطیر آب دریا به كار می بردند بر می گردد.

تصفیه و تخلیص سرمهای درمانی:

از میان تكنیك های متعدد تصفیه و و تخلیص پروتئین ها، روش های رسوبی متداولترین و با سابقه ترین روش‌های جداسازی پروتئین های پلاسما محسوب می شوند كه در مقیاس وسیع جهت تولید فرآورده های بیولوژیك مانند سرم های درمانی كاربرد داشته اند.

در جداسازی پروتئین های پلاسما با تكنیك های رسوبی میزان حلالیت دارای اهمیت می باشد كه به خصوصیات حلال و سایر اجزا مخلوط پلاسما مربوط است.

یون زدایی توسط دستگاه:

در روش پیشنهای كه دیالیز توسط دستگاه می باشد پس از مرحله ششم به جای قرار دادن رسوبات در كیسه های سلفونی كه به اصطلاح كیسه 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 كرد كه همین كار 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-  یك ظرف شیشه ای بزرگ (بومبون) به گنجایش 10 لیتر (جهت ریختن آب دیونیزه)

2-  یك ظرف شیشه ای كوچكتر (ارلن) به گنجایش 5 لیتر (جهت ریختن محلول سرم)

3-  صافی دیالیز

4-  دو عدد پمپ الكتریكی

نمونه سرم ضد عقرب گزیدگی:

در بخش تصفیه دو نمونه كاملا یكسان و مشابه را وزن كرده و یكی را به صورت سنتی درون كیسه های دیالیز قرار دادیم و دیگری جهت تصفیه بوسیله دستگاه یون زدا مورد استفاده قرار دادیم.

قبل از انجام آزمایش دستگاه را كاملا شستیم. بدین صورت كه 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 كه بدین صورت صورت اسید باقیمانده در ظرف خنثی می شود. پس از این كار دستگاه را با آب دیونیزه پر كردیم و چند دقیقه گذاشتیم تا كار كند و كاملا از اسید و باز محیط عاری شود (دستگاه را 2 تا 3 بار با آب دیونیزه می شویم) پس از این كارها نمونه سرمی را كه به صورت جامد است، با قدری آب دیونیزه مخلوط كرده 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 كه به صورت محلول بود درون ظرف محلول كه در دستگاه قرار دارد ریخته و درون ظرف كه گنجایش 10 لیتر را دارد،