Agarose
آگارز چیست ؟ | پودر آگارز
دسته بندی محصولات
  • آگارز چیست ؟ | پودر آگارز
آگارز چیست ؟ | پودر آگارز
کمپانی سازنده : Cleaver Scientific
کشور سازنده : انگلستان

آگارز یک ماده پلیمری پلی ساکارید است که عموما از جلبک دریایی استخراج می شود. Agarose یک پلیمر خطی است که از واحد تکرار آگاروبیوز تشکیل شده است که یک disaccharide از D-galactose و 3،6-anhydro-L-galactopyranose است. آگاروز یکی از دو مولفه اصلی آگار است و با حذف آگارپوکتین از آگار از تخمیر آگار خارج می شود.

آگارز در زیست شناسی مولکولی برای جداسازی مولکول های بزرگ، به ویژه DNA، توسط الکتروفورز استفاده می شود. صفحات ژل آگارز (معمولا 0.7 تا 2٪) برای الکتروفورز به راحتی توسط ریختن محلول گرم و مایع به یک قالب تهیه می شوند. طیف گسترده ای از آگارز های مختلف وزن و خواص مولکولی مختلف برای این منظور در دسترس هستند. آگاروز همچنین ممکن است به دانه ها شکل داده شود و در تعدادی از روش های کروماتوگرافی برای تصفیه پروتئین استفاده شود.

ساختار :

آگاروز یک پلیمر خطی با وزن مولکولی حدود 120،000 است که شامل D-گالاکتوز متناوب و 3،6-anhydro-L-galactopyranose مرتبط با پیوند های گلیکوزییدی α- (1 → 3) و β- (1 → 4) است. 3،6-anhydro-L-galactopyranose یک L-گالاکتوز با یک پل Anhydro بین موقعیت های 3 و 6 است، اگر چه برخی از واحد L-galactose در پلیمر ممکن است پل نباشد. برخی از واحدهای D-گالاکتوز و L-گالاکتوز می توانند متیل شوند، و پیروات و سولفات نیز در مقادیر کم یافت می شوند.

هر زنجیره آگارز حاوی ~ 800 مولکول گالاکتوز است و زنجیره های پلیمر آگارز الیاف اسپیلمی را تشکیل می دهند که به ساختار سوپوکیول با شعاع 20 تا 30 نانومتر متصل می شوند. الیاف شبه سفت و سخت هستند و طیف گسترده ای از طول بسته به غلظت آگارز دارند. هنگامی که جامد می شود، فیبر ها یک شبکه سه بعدی از کانال های قطر بین 50 نانومتر تا 200 نانومتر را تشکیل می دهند، بسته به غلظت آگارز مورد استفاده - غلظت های بالاتر باعث پایین آمدن قطر منافذ می شود. ساختار 3-D همراه با پیوندهای هیدروژن نگهداری می شود و بنابراین می تواند با گرم شدن به حالت مایع متلاشی شود.

خواص :

آگارز به عنوان یک پودر سفید موجود است که در آب جوش نزدیک به آب جوش قرار می گیرد و زمانی که آن را خنک می کند ژل را تشکیل می دهد. Agarose پدیده هیستریتیز حرارتی را در انتقال آن به مایع به ژل نشان می دهد، یعنی آن ژل ها و ذوب در دماهای مختلف. درجه حرارت ذوب و ذوب بستگی به نوع آگارز دارد. آگارز های استاندارد مشتق شده از Gelidium دارای درجه حرارت زنگ زده از 34-38 درجه سانتی گراد (93-100 درجه فارنهایت) و دمای ذوب 90-95 درجه سانتی گراد (194-203 درجه فارنهایت) است، در حالی که آنهایی که از Gracilaria گرفته شده است، جایگزین متوقیز، دمای ملایم 40-52 درجه سانتیگراد (104-126 درجه فارنهایت) و دمای ذوب 85-90 درجه سانتیگراد (185-194 درجه فارنهایت) دارد. درجه حرارت ذوب و زنگ زدگی ممکن است وابسته به غلظت ژل، به ویژه در غلظت کم ژل کمتر از 1٪ باشد. بنابراین، درجه حرارت ذوب و ذوب در یک غلظت آگارز مشخص شده است.

آگارز طبیعی حاوی گروه های متیل تخلیه شده است و میزان متیلاسیون به طور مستقیم با دمای ژل شدن متناسب است. با این وجود، متیلاسیون مصنوعی اثر معکوس دارد، در نتیجه افزایش متیلاسیون باعث کاهش دمای ژل شدن می شود. انواع آگارزهای اصلاح شده شیمیایی با دمای مختلف ذوب و زلزله از طریق تغییرات شیمیایی در دسترس هستند.

در موقع قرار دادن ژل آگاروز مستعد سینرژیز (اکستروژن آب از طریق سطح ژل) است، اما این روند به اندازه کافی آهسته است که با استفاده از ژل مواجه نشود.

ژل آگارز می تواند دارای ژل قوی در غلظت کم باشد، و آن را به عنوان یک محیط ضد کنوانسیون برای الکتروفورز ژل مناسب است. ژل آگارز به عنوان 0.15٪ رقیق می تواند اسلب برای الکتروفورز ژل ایجاد کند. پلیمر آگارز حاوی گروه های شارژ، به خصوص پیروات و سولفات است. این گروه های بارگیری منفی می توانند حرکت DNA را در فرایندی به نام الکتروندوزموز (EEO) کاهش دهند و از این رو EEAE پایین آگارز به طور کلی برای استفاده در الکتروفورز ژل آگارز اسیدهای نوکلئیک ترجیح داده می شود. آگارز Zero EEO نیز در دسترس است، اما ممکن است برای برخی از برنامه ها نامطلوب باشد، زیرا ممکن است با افزودن گروه های مثبت شارژ که می توانند بر واکنش های آنزیم بعدی تأثیر بگذارند، ساخته شوند. Electroendosmosis یک دلیل برای آگارز است که به طور عمده از آگار استفاده می شود به عنوان آگارپپتین در آگار حاوی مقدار قابل توجهی از سولفات و گروه کربوکسیل بار منفی است. حذف آگاروپتین در آگارز به طور قابل ملاحظه ای باعث کاهش EEO و همچنین کاهش جذب غیرمستقیم بیومولکول ها به ماتریکس ژل می شود. با این حال، برای برخی از برنامه های کاربردی مانند الکتروفورز پروتئین سرم، EEO بالا ممکن است مطلوب باشد و آگاروپتین ممکن است در ژل مورد استفاده قرار گیرد.

آگارزهای دمای ذوب پایین
دماي ذوب و زرد شدگي آگارز را مي توان با اصلاح هاي شيمي، اغلب توسط هيدروکسي ايتيلاسيون اصلاح کرد، که باعث کاهش تعداد پيوندهاي هيدروژني مي شود، که منجر به کاهش ذوب و دماي تنظيم شده نسبت به آگارز هاي استاندارد مي شود. دمای دقیق به وسیله درجه جایگزینی تعریف می شود و بسیاری از آگارزهای با دمای پایین ذوب (LMP) در محدوده 30-35 درجه سانتیگراد (86 تا 95 درجه فارنهایت) باقی می ماند. این ویژگی باعث می شود که دستکاری های آنزیمی به طور مستقیم پس از الكتروفورز ژل انجام شود، با اضافه كردن برش های ژل مفتولی كه حاوی یك قطعه DNA متمایز برای مخلوط واكنش هستند. آگارز LMP حاوی سولفات کمتر است که می تواند بر برخی از واکنش های آنزیمی تاثیر بگذارد و بنابراین برای برخی از برنامه ها مورد استفاده قرار می گیرد. هیدروکسی اتیلسیون ممکن است با کاهش چگالی بسته بندی بسته های آگارز، اندازه ذرات را کاهش دهد، بنابراین ژل LMP همچنین می تواند بر زمان و جداسازی در طی الکتروفورز تأثیر داشته باشد. آگارزهای با دمای پایین ذوب یا جوشیدن ممکن است تنها در دمای 8 تا 15 درجه سانتیگراد (46-59 درجه فارنهایت) باشند.

برنامه های کاربردی

Agarose یک ماتریس ترجیحی برای کار با پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک است زیرا دارای طیف وسیعی از ثبات فیزیکی، شیمیایی و حرارتی است و درجه پایین تر از پیچیدگی های شیمیایی آن نیز کمتر احتمال دارد با بیومولکول ها ارتباط برقرار کند. آگارز به عنوان وسیله ای برای جداسازی الکتروفورز مقیاس تحلیلی در الکتروفورز ژل آگارز استفاده می شود. ژل ساخته شده از آگارز خالص دارای اندازه منافذ نسبتا بزرگ هستند و آنها را برای جداسازی مولکول های بزرگ مانند پروتئین ها و پروتئین ها> 200 کیلوالتون و همچنین قطعات DNA> 100 پایه پایه مفید می سازد. آگاروز نیز به طور گسترده ای برای تعدادی از برنامه های کاربردی دیگر، به عنوان مثال immunodiffusion و ایمونوالکتروفورز استفاده می شود، به عنوان الیاف agarose به عنوان یک لنگر برای immunocomplexes عمل می کند.

الکتروفورز ژل آگارز

الکتروفورز ژل آگارز روش معمولی برای حل DNA در آزمایشگاه است. ژل آگارز دارای قدرت حل پائینی DNA پایین تر از ژل های آکریل آمید است، اما آنها دامنه وسیعی از جداسازی را دارند و بنابراین معمولا برای قطعات DNA با اندازه های 50 تا 20،000 ب.آر.پی استفاده می شوند، اگرچه با استفاده از الکتروفورز ژل فیلد پالس ( PFGE)  همچنین می تواند برای جداسازی پروتئین های بزرگ استفاده شود و ماتریس مورد نظر برای الکتروفورز ژل ذرات با شعاع موثر بزرگتر از 5 تا 10 نانومتر است.

اندازه منافذ ژل بر اندازه DNA است که می توان آن را سوراخ کرد. پایین تر غلظت ژل، بزرگتر اندازه منافذ، و بزرگتر DNA است که می تواند برش. با این حال ژل های با غلظت کم (0.1 - 0.2٪) شکننده هستند و از این رو سخت به کار می روند و الکتروفورز مولکول های بزرگ DNA می تواند چندین روز طول بکشد. محدودیت حلال برای الکتروفورز استاندارد ژل آگارز حدود 750 کیلو بایت است. این حد را می توان توسط PFGE غلبه کرد، جایی که میدان های متناوب الکتریکی متناوب به ژل اعمال می شود. قطعات DNA خود را تغییر می دهند زمانی که میدان کاربردی مسیر را عوض می کند، اما مولکول های بزرگتر DNA طول می کشد تا زمانی که میدان الکتریکی تغییر می کند، خودشان را تغییر دهند، در حالی که برای کوچکترها سریعتر است و بنابراین DNA می تواند به اندازه اندازه گیری شود.

ژل آگارز به صورت افقی در یک قالب قالب بندی می شود، و هنگامی که تنظیم می شود، معمولا به صورت افقی در یک محلول بافر فرو می رود. DNA معمولا با رنگ آمیزی با اتیدیم برومید تجسم داده شده و سپس تحت نور UV قرار می گیرد، اما روش های دیگر رنگ آمیزی در دسترس هستند مانند SYBR Green، GelRed، متيلن آبی و بنفش کریستال. اگر قطعات DNA جدا شده برای آزمایش بعدی در پایین نیاز باشد، می توان آنها را از ژل در برش ها برداشت تا دستکاری بیشتری شود.

تصفیه پروتئین

ماتریکس ژل آگارز اغلب برای تصفیه پروتئین استفاده می شود، به عنوان مثال، در جداسازی مقیاس تهیه شده در ستون به عنوان کروماتوگرافی فیلتر کردن ژل، کروماتوگرافی جذبی و کروماتوگرافی تبادل یونی. با این حال به عنوان یک ژل پیوسته استفاده نمی شود، بلکه به دانه های متخلخل یا رزین های متنوعی تبدیل می شود. دانه ها بسیار متخلخل هستند به طوری که پروتئین می تواند آزادانه از طریق دانه عبور کند. این دانه های مبتنی بر آگارز به طور کلی نرم و راحت خرد می شوند، بنابراین آنها باید تحت جریان جاذبه، سانتریفیوژ با سرعت پایین یا روش های کم فشار مورد استفاده قرار گیرند. مقاومت رزین ها می تواند با افزایش اتصال متقابل و سخت شدن شیمیایی رزین های آگارز بهبود یابد، اما این تغییرات همچنین ممکن است باعث کم شدن ظرفیت اتصال پروتئین در برخی از روش های جداسازی مانند کروماتوگرافی جذب شود.

آگاروز یک ماده مفید برای کروماتوگرافی است چرا که بیومولکول ها را به میزان قابل توجهی جذب نمی کند، دارای خواص جریان خوب است و می تواند شدت pH و قدرت یونی و همچنین غلظت بالا دنتورانت ها مانند اوره 8M یا 6M گوانیدین HCl را تحمل کند. نمونه هایی از ماتریس مبتنی بر آگارز برای کروماتوگرافی فیلتراسیون ژل Sepharose و WorkBeads 40 SEC (cross-linked agarose)، Praesto و Superose (با آگارزهای بافندگی بسیار متقاطع) و Superdex (دگز کلان به صورت کووالانسی با آگاروز) مرتبط است.

برای کروماتوگرافی جذبی، آگاروز مگس، رزین ماتریکس است که اغلب مورد استفاده قرار می گیرد برای اتصال لیگاندها که پروتئین را متصل می کنند. لیگاندها به صورت کووالانسی از طریق اسپریر به گروه هیدروکسیل فعال پلیمر مهره ای agarose مرتبط می شوند. پروتئین های مورد علاقه پس از آن می توانند به صورت لیگاندانه به یکدیگر متصل شوند تا از پروتئین های دیگر جدا شوند و پس از آن می توانند از آن جدا شوند. دانه های agarose مورد استفاده معمولا دارای 4٪ و 6٪ تراکم با ظرفیت اتصال مناسب برای پروتئین هستند.

گاهی اوقات می توان از آگارز به جای آگار برای کشت ارگانیسم ها استفاده کرد زیرا آگار ممکن است حاوی ناخالصی هایی باشد که می تواند بر رشد ارگانیسم یا برخی از روش های پایین دست مانند PCR تاثیر بگذارد. آگاروز همچنین سخت تر از آگار است و بنابراین ممکن است که جایی که لازم است ژل قوی تر باشد، ممکن است ترجیح داده شود و دمای پایین ژل شدن آن ممکن است سبب جلوگیری از شوک حرارتی موجود در ارگانیسم شود که سلول ها قبل از ژل در مایع به حالت تعلیق درآید. این می تواند برای کشت باکتری های اتوترروفی سخت، پروتئین گیاهی، Caenorhabditis elegans، دیگر ارگانیزم ها و سلول های مختلف استفاده شود.

آگاروز اغلب به عنوان یک حمایت از فرهنگ سه بعدی سلول های انسان و حیوان مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجا که آگاروز هیدروژل های غیر سیتوتوکسی را تشکیل می دهد، می تواند برای تولید محیط طبیعی سلول های بدن انسان، ماتریکس خارج سلولی مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، آگارز یک هیدروژل بی هوازی سفت ایجاد می کند که هیچ اطلاعات بیولوژیکی را حمل نمی کند، بنابراین سلول های انسان و حیوان نمی توانند به پلی ساکارید پایبند باشند. به دلیل این خواص خاص، آگارز هیدروژل محیط طبیعی سلول های غضروفی را تقلید می کند و نشان داده شده است که تمایز متقابل کندروسیت ها را به غضروف حمایت می کند. به منظور تغییر خواص مکانیکی آگارز برای تولید محیط طبیعی دیگر سلول های انسانی، آگارز می تواند از طریق اکسیداسیون دقیق الکل اولیه D-گالاکتوز به کربوکسیلیک اسید اصلاح شود. این اصلاح شیمیایی کلاس جدیدی از مواد به نام آگارز کربوکسیل ارائه می دهد. از طریق کنترل تعداد D-گالاکتوز کربوکسیلیک در ستون فقرات پلی ساکارید، خواص مکانیکی هیدروژل حاصل می تواند دقیقا کنترل شود. این هیدروژل های آگارز کربوکسیل شده می تواند پس از آن به طور کوانتومی به پپتید ها پیوند دهد تا هیدروژل را تشکیل دهد که سلول ها می توانند آن را حفظ کنند. این هیدروژل های آگارز کربوکسیل شده نشان داده است که سازمان دهی سلول های اندوتلیال انسان را به لومن های پلاریزه هدایت می کند. مخلوط کردن آگارز به طور کامل کربوکسیل شده با آگارز طبیعی می تواند برای تولید هیدروژل هایی که طیف وسیعی از خواص مکانیکی را پوشش می دهد استفاده شود.

برای اندازه گیری حرکت و تحرک میکروارگانیسم، آگارز گاهی به جای آگار استفاده می شود. گونه های متحرک قادر به مهاجرت، هر چند به آرامی، در سراسر ژل متخلخل، و سپس میزان نفوذ می توانند تجسم یابد. تخلخل ژل به طور مستقیم با غلظت آگار و آگارز در محیط همراه است، بنابراین ژل های مختلف غلظت می توانند برای شناخت شنا، سوخاری، تیرگی و تحریک حرکتی سلول مورد استفاده قرار گیرند. برای اندازه گیری کموتاکسیس و کوموکینیز، ممکن است از روش مهاجرت سلول های زیر آگار استفاده شود. یک لایه ژل آگارز بین جمعیت سلولی و شیمیایی کشنده قرار می گیرد. به عنوان یک gradient غلظت از انتشار سیما کشنده به ژل توسعه می یابد، جمعیت های مختلف سلولی که نیاز به سطوح مختلف تحریک برای مهاجرت دارند، می توانند با استفاده از میکروفوتوگرافی در طول زمان تجسم شوند، به طوری که آنها از طریق ژل در برابر گرانش در امتداد گرادیان به سمت بالا حرکت می کنند.

کلمات کلیدی :
آگارز,agarose,low,eeo
قیمت : 0 تومان
0 5
این مطلب را چگونه ارزیابی می کنید؟
 بسیار عالی
 عالی
 خیلی خوب
 خوب
 متوسط
 ضعیف
نظرات
CAPTCHA