发布时间:2019-11-03 19:19 原文链接: 硝酸纤维素膜(NC膜)的简介和生产原理2

NC膜的选择

膜的选择涉及到一个膜的分类标准问题,一个供应商可能提供这个膜是8um,但另一个供应商告诉你膜是135s的。这之间的区别与联系是什么?
um指的是膜孔径,而从上面膜的生产过程,我们可以看出,膜的孔径实际上是没有办法界定的。由于干燥成型等过程的非绝对均一,膜的孔径也是非均一的.膜孔径的说法实际上是沿用了一直以来的一个形象称呼.而以秒为单位的定义为,每4cm膜,水的层析时间是***s.该单位已经越来越被各大厂商所接受,成为了一个通用的比较标准.以下我们将采用s单位来进行交流。
换算情况大致为:8um=135s;6um=180s

不同秒数的膜对反应有什么影响呢?首先,我们分析一下液体在膜上的运动过程。一张长度为4cm的膜, 每隔1cm做一个标记, 当液体运动过标记处时记录时间点. 那么你将会发现液体在膜上的运动是呈减速前行的。而两张不同秒数的膜(例如135s, 180s)在同一时间标记点处的运动速度不同.这个试验用清水做不好观察,可以考虑用色素水溶液,非常明显。

那么从这个试验可以看出,在通过同一T线喷点位置时,金溶液通过的速度是快速膜>慢速膜。那么通过速度越快和包被在T线的物质反应时间也就越短,读数快,那么灵敏度也就越低。反之,反应时间长,读数慢,也就灵敏度高。同时还有一个问题是,反应时间越长,发生非特异性结合的可能性就越大,所以过长时间的反应不一定就能够真正的提升灵敏度。所以这里就有一个读数时间/反应灵敏度/非特异性结合的均衡。

其实我们并没有那么多选择。经过使用实践,各供应商一般都只提供两个型号,就是135s和180s。 虽然看到有些厂家的产品目录上型号种类繁多,但这两个型号的定货量就占了95%以上,其他型号供货上也就远不如这两个型号来得顺利。135s一般用在双抗体夹心法,180s一般用在竞争法. 你所要做的是,先选择其中的一个型号, 然后比较不同供应商同一个型号的差异,由于前面说的添加配方与你的试验条件配合的不同,这个差异可能大也可能小。具体要根据试验结果来确定最后的选择。我个人不建议地毯式的测试不同规格/不同厂家的膜,这样成本高,成功的几率也小。

膜的质控方式

本节适合用膜量较大的公司用户参考。对于一卷膜可以用上几个月的用户来说,厂家的质控标准已经完全能满足你的要求,而不需要自己再做相关的质控。

膜的质控虽属于原辅料QC职能,但由于其专业性强,一般都由小样调试人员来执行。膜入原料库后需要进行如下检验工作:

1. 查收COA

在购买时, 供应商会随产品为每个lot的膜提供一张纸质的出厂质量证书, 该证书被称为COA。如果你已经购买某一批次的膜, 而没有索取相应的证书, 如果有需要可提供批号向厂家要求补发。其实在很多行业都有厂商为自己的产品附上COA的习惯。
COA一般只提供给大客户, 对小客户是没有意义的。其内容主要是厂家在产品出厂时做过一些测试的罗列。作用可以理解为质量凭证和测试数据参考。

2. 检查物理性能

膜的物理性能主要是2个参数, 膜厚度和宽度。长度不需要检测。使用中可以关注长度上是否有断面重接现象, 断面多费料则多, 少数发生。厚度,由螺旋测微尺,选择几个测量点检测后算平均。膜生产的必测参数。主要表现为厚度不均匀影响生物原料在膜上的扩散性能,点出来的C/T线宽窄不一,另外也影响爬速。宽度,普通直尺测量。物理性能一般都不会有什么大问题。毕竟检测标准客观,易把握。没有条件执行的厂家可省略。

3. 跑水性能

样本采用含有有色食用色素的水溶液,目的是容易观测,需制作一个简易支架

操作:注入足够溶液到下部槽内,将不同批次膜每隔1cm做一次标记(总长大于4cm)并放到倾斜支架,整个支架下端放入溶液槽,膜开始吸液,计时。记录每个标记处的通过时刻,并与对照组比较。跑板时,理论上溶液呈水平线形式上吸,观测是否有波浪倾斜或包围润湿等反常现象。

4. 点样测试

C/T线出线时间,其他试验条件相同情况下,记录和比较C/T线出现时间是否与对照有差异。

灵敏度,比较不同样本浓度情况下,T线的变化是否和对照组同。一般每批次膜取前端一段用来测试即可。由于制造过程的不均一性, 不同批号的灵敏度会有一定差异,当大批量使用时,这种差异影响是非常大的,那么就要按照灵敏度表现将不同批号的膜进行分类。在膜的STOCK中要能够轻易的分辨出来。当进入后期生产调用时,就能根据这些分类,按照订单要求取用不同批号的膜,或者用强灵敏度的原料和差灵敏度的膜来搭配。

关于膜的批内差。批内差是肯定存在的,只是差距大小的问题,依据一般的测试条件是很困难获得详细的数值,因为你不可能对每一卷膜的每一段都做详细的测试。减小膜批内差的最有效方法是不购入边缘膜带。前面说过膜的生产方式,生产出的半成品是宽幅很大的一个膜面,要通过截面裁切才能获得25mm或者20mm的宽度。那么就有中间部分,和边缘部分之分.越靠近中间部分,膜的均匀性越好,边缘部分则相对要差,就造成了批内差。一般可以通过COA获得具体位置信息,例如MILLIPORE就在切割后用字母A,B,C……来表示切出的窄膜在宽幅膜中的位置。

如果是试用某个型号的膜小样,还需要在以上检测后加入膜加速老化试验,包括膜单独的老化试验和点好膜后产品的老化试验, 具体试验方法请参看我以前写的研发思路一文。

膜的深入探讨和应用技巧

从本节开始,我们开始对膜进行深入讨论和谈一些应用技巧。

1. 蛋白与膜的结合原理

蛋白与膜的结合原理, 已知的结合力包括疏水作用力\H键\静电作用力等,确切的结合原理并不明确,主要靠假说来支撑。主要有两种假说:

  1)首先两者靠静电作用力结合,然后靠H键和疏水作用来维持长时间结合。

  2)首先两者靠疏水作用结合,然后靠静电作用来维持长时间结合。

两条假说,都表明其结合过程分为两步,首先结合和后面长时间结合。由于结合原理的不明确性,导致在这方面的工作非常依赖实践经验。

2. 膜对结合的影响

  1)膜孔径

有些技术人员倾向使用膜孔径来区分不同的膜,但是请注意这只仅仅限于同一厂家的产品,如果是不同厂家的产品,这种比较是无意义的。膜孔径与层析速度的关系,已在上文描述。随着膜孔径减小,膜的实际可用表面积递增,膜结合蛋白的量也递增。 估量表面积的参数为表面积比率(实际可用表面积与所用膜平面积的比率)。

另外,膜孔径越小,层析速度也越小,那么金标复合物通过T线的时间也就越长,反应也就越充分。

综合以上两点,结论为膜孔径越小灵敏度越高。但是同时也减慢了跑板速度,增加了非特异性结合的机会,也就是假阳性越高.所以要按照试验结果挑选适合实际项目的膜,找到合适的平衡点。

  2)不同厂家的膜差异

这个差异主要来源于两点:

①生产膜时,使用的聚合物和表面活性剂的来源,类型,数量不同。同理,在膜处理中这两类物质一般会对性能产生较大影响。 ②处理过程不同。

3. 生物原料,缓冲溶液的试剂和配方

  1)生物原料, 作为CT线的生物原料使用情况各异,所以这里只做略述。

首先,单克隆抗体与膜的结合优于多克隆抗体,主要时由于多克隆抗体有很多不同的表面位点,而各位点与膜的最佳结合条件都有细微的差别,毫无疑问就增加了优化难度。其次,分子量越大,蛋白越难结合到固相材料上。

  2)缓冲液

大家最关心的可能就是希望获得一个性能优良的配方,包括缓冲液,封闭液等等处理溶液配方。 
其实我也无法提供给你一个万用配方清单。因为不同的反应体系需要不同的配方来支持, 而不同机构的反应体系又有差异。想获”鱼”先学”渔”.。为了不误导大家,我在下面涉及到配方的问题上,仅提供思路,具体配方请自己摸索。
缓冲液的构成一般是:PBS(或其他缓冲体系)+作用物质(针对某一特定问题)+PH调整. 我在参考过以前的各种资料后,个人意见为配方原则为宜简不宜繁,根据自己的需要添加作用物质,原来的很多需要添加的作用物质,由于膜制造技术的改进已经不再需要。
  推荐的缓冲体系为0.01M PBS PH7-7.2, 该缓冲体系对多种抗原抗体都有良好的适应性。
  作用物质的情况大致罗列如下:
  少量NACL,减少信号强度,消假阳。
  有机醇(甲醇,异丙醇等),润湿膜,减少膜带有的静电,利于结合包被。个人不推荐,因制膜工艺改进。
  表面活性剂(TW20,TX100),增加亲水力,可避免线条中空现象,也可增色。
  糖,保护剂,减缓老化速度,也可以增加亲水力同上。
  调PH到某个位置,可以消假阳。

4. 点样环境

环境湿度对点膜过程非常重要。最佳湿度一般在45-65%。湿度过低,膜上容易聚集静电荷,点膜容易出现散点,导致测试会出现疏水斑。湿度过高,膜上毛细作用加强,点膜容易引起CT线变宽甚至扩散。为了保证点样时膜湿度的均一性,一般在点样前把膜放到该湿度条件下平衡一段时间。

5. 点样仪器与膜面情况的关系

目前有两种点样方式,划膜式和非接触点膜式.非接触点膜式优于划膜式,进口划膜式优于国产划膜式。

因划膜式为软管将抗体划到膜表面,而膜本身的物理性质为软脆,划管会在其表面留下印痕.进口的划膜机由于使用的材料和控制系统较好,所以留下的划痕较轻,而国产仪器较差,留下的划痕也就比较严重。 划痕容易对层析的金标复合物形成阻力,导致假阳性。 同时容易出现跑板时在T线位置出现若有若无一条细线(鬼线),而跑板结束后鬼线消失的奇怪现象。

6. 膜的宽度与点样位置

膜的宽度一般有18mm(or 20mm)和25mm两种, 分别使用在做测试条和做测试板上。然而,不同的T线点样位置将带来不同的灵敏度。点样位置上移,金标复合物通过T线位置时速度变慢,反应时间增加,灵敏度升高。反之灵敏度降低。这个方法可以用来改变灵敏度和消除假阳性。

7. 溶液在膜上的扩散

溶液在膜上的点样量一般情况下为1ml/cm。溶液在膜上的扩散是趋向两端的,喷点上去的是均匀的抗体溶液,但当干燥时线条边缘的干燥速度高于中间,中间的抗体会不断向两边扩散,所以干燥后抗体是向线条的两端聚集的。一般情况下不影响你的试验。如果你发现线条出现两端红,中间淡的现象,就要考虑这个问题了。可以加如上面说的作用物质来解决。