從時間成本,金錢成本,以至于感情投入角度來評判,論實(shí)驗室常規(guī)的基礎(chǔ)實(shí)驗?zāi)囊粋具備最低的投入產(chǎn)出比,相信大家都會選擇Western Blot實(shí)驗 。各位正在科研道路上奮戰(zhàn)或者已經(jīng)成功打怪升級的同學(xué)們細(xì)數(shù)一下那些年你做的Western Blot,再數(shù)一下最后發(fā)表文章用到的Western Blot結(jié)果圖,相信比例低于1%的不在少數(shù)。
那么緣何Western Blot具有如此低下的投入產(chǎn)出比呢?仔細(xì)品品,Western Blot實(shí)驗并非是一個非常復(fù)雜的實(shí)驗,然而影響因素卻極其多,其中有些是可控的,有些是需要經(jīng)驗判斷的,而有些只是需要留意實(shí)驗操作細(xì)節(jié),就能夠做好的。而整個流程中,大家往往會非常重視那些不可感知的實(shí)驗條件,通過標(biāo)準(zhǔn)化的流程固定參數(shù),以減少實(shí)驗組和樣品之間的偏差,比如樣品的獲取過程,通常會固定裂解液的種類,用量,時間等等因素;比如電泳過程,通常會固定電壓或電流,并通過預(yù)染maker的指示固定電泳的總時間,也可以通過購買預(yù)制膠減少電泳膠批次之間的誤差;比如轉(zhuǎn)膜和曝光,也可固定操作時間盡量減少誤差。但是這其中,最簡單的操作部分,卻往往被忽視了,那就是封閉,洗滌和抗體孵育部分。
諸如上樣,電泳,轉(zhuǎn)膜,曝光流程,這些步驟的實(shí)驗相對比較獨(dú)立,不受其他人實(shí)驗的干擾,且通常是一次性的步驟,大家往往會遵守嚴(yán)格的操作流程。而封閉,洗滌和抗體孵育部分,由于是多次反復(fù)的操作,且經(jīng)常和其他實(shí)驗室人員共享搖床平臺,因此往往很難固定一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。比如,實(shí)驗室很多的簡易搖床并無控制振蕩速度和頻率的按鈕和參數(shù);比如在封閉或孵育的時候遇到其他人員需要洗滌而對搖床的速度進(jìn)行了調(diào)整,反之亦然;比如洗滌過程中沒有固定洗滌液的體積而是隨意倒入一定的量,甚至有時候倒入洗滌液的時候直接沖擊在膜上;比如多次洗滌的時間間隔不統(tǒng)一,有時候因需要配合其他實(shí)驗的安排而延長/縮短洗滌時間,或者增加/減少洗滌次數(shù)等等。由于Western Blot實(shí)驗的封閉、洗滌和抗體孵育的效果很大程度上取決于時間,分子擴(kuò)散,液體交換效率等因素,因此上述各種條件的不統(tǒng)一,綜合下來會影響封閉的效果,抗體結(jié)合的效率和特異性,背景的干凈程度。雖然每次實(shí)驗都會以內(nèi)參來衡量不同樣品之間的差異,但是多次實(shí)驗之間卻因為以上各種因素的不統(tǒng)一,導(dǎo)致較大的實(shí)驗偏差。因此將以上多次反復(fù)的簡單操作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,可極大提高Western Blot的穩(wěn)定性,減少重復(fù)次數(shù)。
除此之外,封閉,洗滌和抗體孵育部分也是整個Western Blot中最耗時但卻沒有技術(shù)含量的部分,通常這幾個步驟的總時間會占用Western Blot的1/2以上,并且在這期間,需要研究人員時刻待命進(jìn)行抗體和洗滌液的更換,嚴(yán)重影響了進(jìn)行其他實(shí)驗的安排。并且基于以下2個原因,很多人選擇一抗過夜,將Western Blot分成2天之內(nèi)完成。其中一個原因是擔(dān)心抗體的特異性不行,背景高,因此選擇低溫孵育過夜以提高特異結(jié)合和降低非特異背景;第二個原因是第一天進(jìn)行整個Western Blot的實(shí)驗流程會導(dǎo)致做到晚上很晚的時間。通常一抗孵育過夜之后,第二天早上進(jìn)行洗滌,二抗孵育,洗滌,曝光,往往要到中午或者午飯后才能出結(jié)果,然后再決定當(dāng)日是否需要繼續(xù)調(diào)整樣品重新進(jìn)行新一輪的Western Blot實(shí)驗,其中留給數(shù)據(jù)分析和思考如何優(yōu)化下一步流程的時間比較少,因此容易陷入未經(jīng)詳細(xì)思考,便倉促進(jìn)入下一個實(shí)驗流程的惡性循環(huán)中。
那么如何解決以上關(guān)于封閉,抗體孵育和洗滌這類簡單的重復(fù)勞動帶來的對整個Western Blot流程和結(jié)果的影響呢?唯一的解決方案就是對這幾個步驟進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和自動化,以減少人工的干預(yù),以及有效利用凌晨的時間。目前市場上推出不少可解決這些問題的小型自動化設(shè)備,比如美國Cellagen Technology公司的Flexiwash FW400
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