Western-blotting is een methode die detectie en kwantificering van specifieke eiwitten uit een eiwitmonster mogelijk maakt. Betrouwbaarheid van de techniek hangt af van de selectie van een correct membraan voor de absorptie van eiwitten uit de gel. Er zijn verschillende soorten microporeuze membranen. Nitrocellulose- en PVDF-membranen zijn twee van dergelijke membranen die de voorkeur hebben van de onderzoekers vanwege hun speciale eigenschappen ten opzichte van de andere typen membranen. De selectie tussen de nitrocellulose of PVDF is ook een andere uitdaging bij western blotting. Zowel nitrocellulose als PVDF hebben een hoog eiwitabsorptievermogen. Het belangrijkste verschil tussen nitrocellulose en PVDF-membraan is dat nitrocellulosemembranen hebben niet het vermogen antilichamen af te strippen en het membraan te hergebruiken voor reprografie met antilichamen, terwijl PVDF-membranen een strip- en hergebruiksmogelijkheid hebben.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is nitrocellulose
3. Wat is PVDF
4. Vergelijking zij aan zij - Nitrocellulose versus PVDF
5. Samenvatting
Nitrocellulose is een polymeer vervaardigd door cellulose te behandelen met salpeterzuur en wordt gebruikt om microporeuze membranen te maken in de moleculaire biologie, met name voor blottingstechnieken zoals Southern, Northern en Western Blotting. De poriegroottes van nitrocellulosemembranen variëren van 3 tot 20 μm. Nitrocellulose-microporeuze membranen vergemakkelijken de detectie van immunochemische reactie die op het oppervlak van het membraan plaatsvindt. Daarom worden nitrocellulosemembranen vaak gebruikt voor immobilisatie van eiwitten en detectie van specifieke eiwitten bij western blotting. Nitrocellulosemembranen kunnen ook glycoproteïnen en nucleïnezuren immobiliseren.
Nitrocellulosemembranen hebben de voorkeur in laterale stromingstesten vanwege verschillende kenmerken. Nitrocellulosemembranen absorberen eiwitten met een hoge concentratie. Het oplosmiddel dat wordt gebruikt om het membraan te bevochtigen, heeft geen invloed op de absorptie van het nitrocellulosemembraan-eiwit. Nitrocellulosemembranen kunnen eenvoudig worden gesneden tot de gewenste gelgrootte en eiwitten overbrengen van de gel naar het membraan door elektrische of capillaire overdracht. Nitrocellulose zorgt voor een snellere stroom van eiwitten door het membraan met een hoog bindend potentieel. Nitrocellulose vertoont een verbeterde behandelingssterkte. Een ander bijzonder kenmerk van nitrocellulosemembraan is dat het gemakkelijk kan worden verlijmd met niet-oplosmiddel waterbestendige kleefstoffen op verschillende plastic ruggen..
Figuur 01: Nitrocellulosemembraan voor western blotting
Polyvinylideendifluoride (PVDF) is fluorpolymeer geproduceerd door de polymerisatie van vinylideendifluoride en heeft een hoog immobilisatievermogen van eiwitten. Daarom worden microporeuze membranen gemaakt van PVDF gebruikt in western blotting-technieken om specifieke eiwitten uit de mengsels van eiwitten te analyseren. PVDF-membranen kunnen ook worden gebruikt voor aminozuuranalyse en eiwitsequentiebepaling. Het belangrijkste kenmerk van PVDF-membraan ten opzichte van nitrocellulosemembraan is dat het gemakkelijk van de antilichamen kan worden ontdaan en opnieuw kan worden gebruikt voor daaropvolgende antilichaam-probes..
PVDF-membranen zijn dikker dan nitrocellulosemembranen; dus beter bestand tegen beschadigingen tijdens hergebruik. PVDF-membranen zijn zeer hydrofoob. Daarom moeten ze voor gebruik worden gedrenkt in methanol of isopropanol.
Nitrocellulose versus PVDF | |
Nitrocellulose is een polymeer dat bestaat uit cellulose. | PVDF is een fluorpolymeer geproduceerd door de polymerisatie van vinylideendifluoride. |
Membraan poriegrootte | |
Typische poriegroottes zijn 0,1, 0,2 of 0,45 μ | Typische poriegroottes zijn 0,1, 0,2 of 0,45 μm |
Eiwitbindende capaciteit | |
Nitrocellulose heeft een eiwitbindend vermogen van 80 tot 100 μg / cm2. | PVDF heeft een eiwitbindend vermogen van 170 tot 200 μg / cm2. |
Gevoeligheid | |
Dit heeft een lage gevoeligheid in vergelijking met PVDF. | Dit heeft een hoge gevoeligheid. |
Detectie van laaggedrukte proteïnen | |
Omdat de gevoeligheid laag is in nitrocellulosemembranen, is het niet geschikt voor de detectie van laag tot expressie gebrachte eiwitten. | Dit is meer geschikt voor de detectie van laag tot expressie gebrachte eiwitten vanwege de hoge gevoeligheid. |
Achtergrondgeluid | |
Dit heeft een lager achtergrondgeluid | Dit heeft een hoger achtergrondgeluid. |
Interacties met eiwitten | |
Eiwitmoleculen binden aan nitrocellulosemembranen door hydrofobe interacties. | Eiwitten binden aan PVDF-membranen door hydrofobe en dipool-interacties. |
Aard van het membraan | |
Nitrocellulose is broos en kwetsbaar. Er zijn echter versies van nitrocellulose beschikbaar en deze zijn resistent. | PVDF is duurzamer en heeft een hogere chemische weerstand. |
Mogelijkheid om te strippen en opnieuw te gebruiken | |
Nitrocellulose kan moeite hebben met strippen en weer oppikken zonder het signaal te verliezen. | PVDF is ideaal voor toepassingen voor herbevolking en sequencing. |
Geschiktheid | |
Nitrocellulose is ideaal voor het detecteren van eiwitten met een laag moleculair gewicht. | PVDF is meer geschikt voor het detecteren van eiwitten met een hoger molecuulgewicht. |
Andere gebruiken | |
Nitrocellulose kan worden gebruikt voor nucleïnezuuranalyse en dot / slot-blotting. | PVDF kan worden gebruikt voor assaysystemen voor eiwitsequentiebepaling en vaste fase. |
Kosten | |
Dit is goedkoper dan PVDF-membranen. | Dit is duurder dan nitrocellulosemembranen. |
Behoefte aan voorbevochtiging | |
Nitrocellulosemembranen vereisen geen voorweken met methanol | PVDF-membranen vereisen vooraf inwerken met methanol. |
Nitrocellulosemembranen waren de eerste membranen die in de handel werden gebruikt voor laterale stromingstest. Ze hebben een hoge capaciteit voor het absorberen van eiwitten. Daarom worden nitrocellulosemembranen gebruikt bij Western-blotting. PVDF is een ander type membraan dat wordt gebruikt bij Western-blotting en het heeft ook een hoog eiwitabsorptievermogen. Beide typen worden bij Western-blotting gebruikt voor eiwitanalyse. PVDF-membranen hebben echter meer speciale eigenschappen, waardoor ze meer geschikt zijn dan nitrocellulosemembranen voor western-blotting. Maar nitrocellulosemembranen zijn meer geschikt voor het detecteren van laagmoleculaire proteïnen, PVDF-membranen zijn meer geschikt voor het detecteren van hoogmoleculaire proteïnen. Dit is het verschil tussen nitrocellulose en PVDF-membranen.
Afbeelding met dank aan:
1. "Western blot transfer" door Bensaccount op Engelse Wikipedia (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
Referentie:
1. Ludque-Garcia, Jose L., Ge Zhou, Tung-Tien Sun en Thomas A. Neubert. "Gebruik van nitrocellulosemembranen voor proteïnekarakterisering door matrix-geassisteerde laserdesorptie / ionisatie-massaspectrometrie." Analytische chemie. U.S. National Library of Medicine, 15 juli 2006. Web. 28 maart 2017
2. "Molecular Markers and Plant Biotechnology." Google Boeken. N.p., n.d. Web. 28 maart 2017
3. Maandag, 8 april 2013 Tweet. "The Magic's In the Membrane: Kies verstandig voor Best Western Blot-resultaten." Biocompeteer. N.p., 8 april 2013. Web. 28 maart 2017