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A）Biotech RC、CE、PVDFメンブレンは15～30分間DI水ですすぎ、窒化ナトリウム防腐剤を除去してください。 B) Spectra/Por® 7 Standard RC has been pretreated to remove the trace levels of heavy metals and sulfides and only requires a 15 to 30 minute soak in DI water to remove the sodium azide preservative. C) Spectra/Por®1 through 6 Standard RC membranes may require some extra preparation. While rinsing Spectra/Por® 1 through 6 in water is typically sufficient to remove glycerin or preservative, Repligen offers two membrane pre-treatment solution kits for the removal of the trace levels of heavy metals and sulfides introduced during manufacturing. Heavy Metal Cleaning Solution and Sulfide Removal Solution Kits are recommended for ultra-sensitive dialysis applications like binding studies or when low level presence of these contaminants may interfere with downstream analysis of the dialysis sample. Refer to the Membrane Dialysis Accessories webpage for more product information. |
透析とは、濃度勾配に対して選択透過性メンブレン全体に溶解物質を拡散させて平衡を達成することです。小さな溶質はメンブレンを通過しますが、大きな溶質は片側に捕捉されます。
メンブレンの外側の透析液バッファーを交換することで、より小さな溶質を継続的に分離して、捕捉されたより大きな分子を精製することができます。通常、透析は、バッファーの1日の交換頻度が数回で、室温にて攪拌プレート上で一晩放置する場合に最も効果的です。透析の標準プロトコルは16～24時間です。拡散係数、pH、温度、時間、種の濃度、サンプル容量、透析液（バッファー）量、透析液の交換回数、メンブレン表面積、メンブレン厚、分子電荷、透析液の撹拌などといった多くの要因が透析速度に影響を与えます。
透析液量が大きいほど、小さな分子を拡散する推進力が大きくなります。通常、バッファーとサンプル容量の比は100:1をお勧めします。拡散速度が低下し、溶液が平衡に近づいた時にバッファーを交換することで、推進力と透析速度を維持できます。通常、以下のように12～24時間ごとに2～3回のバッファー交換を行うことをお勧めします。
- 最初のバッファー交換：2～3時間後
- 2回目のバッファー交換: 4～5時間後
- 最後のバッファー交換：一晩放置する前
MWCOは、透析速度を最大化するためにできるだけ高いものを選択してください。ただし、より高いサンプル回収率を達成するために、保持する必要がある高分子の分子量の約半分のMWCOを選択することもできます。分子の分離が必要な用途では、メンブレン透析を有効にするために両方の種の分子量間に5倍以上の差が必要です。そうしないと、クロマトグラフィーやTFFフィルトレーションなどの他の分離技術が必要になる場合があります。
メンブレンはタイプごとに、さまざまな分子に対して異なる親和性を示します。球状タンパク質の場合、相対結合親和性はCE < RC < PVDFです。
Standard RC membrane (Spectra/Por® 1-7) and Biotech RC is constructed of flexible regenerated cellulose polymers and can be sealed using any of the dialysis tubing closures. Biotech CE and PVDF are constructed of a more rigid polymer requiring gentler Universal closures. Since these work well for all dialysis tubing; when in doubt, use Universal Closures. Standard Closures should ONLY be used with Standard RC tubing.
封止幅が透析チューブの折り径よりも4～10 mm長いクロージャーを使用することをお勧めします。最も小さいユニバーサルクロージャーの封止幅は50 mmです。すべてのバイオテックグレードのチューブの折り径を封止できます。
乾燥してパッケージングされた透析膜の保存期間は5年です。湿式パッケージング（0.05%アジ化ナトリウム溶液）のメンブレンの保存期間は3年です。照射済みメンブレンの保存期間は1.5年です。
濡らしたメンブレンが乾いてしまった場合、細孔サイズに悪影響があり、メンブレンがもろくなり漏れが発生する可能性があります。そうしたメンブレンは破棄してください。
メンブレンが凍結した場合、氷の結晶がメンブレンを破裂させ、漏れが発生する可能性があります。こうしたメンブレンは使用しないことをお勧めします。ただし、ゆっくりと温度を上げて保存液を完全に溶かしてみることはできます。それでも、メンブレンが不完全な状態になってしまっている可能性があります。
はい。Repligenは、実験室での使用を目的とした透析メンブレンを製造しています。
メンブレンについたローラー跡や折り目は、膜が完全である限りは拡散特性に影響しません。
セルロースエステル（CE）メンブレンのポリマーは、架橋してより剛性の高い分子格子を形成します。一方で再生セルロース（RC）ポリマーは、よりフレキシブルな格子構造を形成します。不透明なのは細孔が硬いフレームにあるためです。細孔サイズが大きいほど、メンブレンは不透明になります。
CEおよびRC透析メンブレンは、機械的な封止のみ可能です。ただし、PVDF透析メンブレンは機械的に封止することも、熱封止することもできます。サンプルの「カプセル化」を目的として、熱封止される場合があります。
透析メンブレンは取り扱い時に汚染される場合があります。そのため、透析メンブレンの再利用は推奨されません。透析条件（pH、温度、化学物質への暴露など）が変化した場合、メンブレンの一貫性が失われたり、（特にクロージャ―の脱着において）漏れが発生したりする可能性があります。透析メンブレンは、シングルユースの使用を想定して設計されています。
透析メンブレンは海綿状の母体からできているため、分子量カットオフ（MWCO）によって特性付けられる保持性能を評価することにより、間接的に「細孔サイズ」を測定する方法がより適切で実際的です。MWCOは17時間でメンブレンの保持率が90%の分子量溶質によって定義されます。この理由から、保持したい溶液のサイズよりも小さいMWCOを選択する必要があります。
Both Spectra/Por® 2 and 4 have a MWCO of 12-14 kD. While Spectra/Por® 4 is more suited for general dialysis, Spectra/Por® 2 offers special higher and lower FW's and/or higher permeability; i.e. water permeability of Spectra/Por® 2 is superior to that of Spectra/Por® 4.
表面積と容量の比率は、チューブの折り径の関数になります。2つの、折り径が異なる等しい長さのチューブがあった場合、折り径が小さいチューブは表面積と容量の比が大きく、透析は速くなりますが、折り径が大きいチューブは表面積と容量の比が小さく、透析は遅くなります。折り径が小さいほど、拡散距離が短くなり、メンブレンの細孔を通過する溶質の競合が少なくなります。折り径が大きいほど、メンブレンまでの距離が長くなり、細孔を通過する溶液の競合が多くなります。通常、表面積と容量の比が大きいほど、透析は速くなります。
ほとんどの透析は、メンブレンの浸透圧はありません。透析プロセスは、透析チューブの内側と外側の濃度勾配によって促進されます。浸透圧に大きな差がある場合、水はメンブレン全体を通過します。メンブレンを通過する水が多すぎると、水の動きの方向によっては透析チューブが破裂したりつぶれたりする恐れがあります。
透析メンブレンは、圧力式ろ過で使用されるように設計されていません。推奨圧力の最大値は1.5 psiです。この範囲内であれば、MWCOに影響はありません。
生体分子は、その特性を安定させるために厳密なpH管理下で維持する必要があります。透析バッファーの一般的なpH範囲は6～8です。以下は、生化学ソリューションで見られる一般的な溶液/バッファーの一部です。
- 水
- PBS: リン酸緩衝生理食塩水
- TBS：トリス緩衝生理食塩水
- HEPES
- アミノ酸バッファー
溶解した分子のサイズは、単位ダルトンの分子量（MW）で定義されます。細胞サイズはメートル系の単位で定義されます。これは、MW単位は実用的でなく、顕微鏡範囲の形状を考慮しないためです。ミクロンは2次元の距離の尺度であり、ダルトンは原子量単位に基づく3次元のサイズの尺度であるため、一方から他方へ直接変換することはできません。このことから、多くの一般的な生体物質は透析、限外ろ過、精密ろ過に対して特性付けられ、変換チャートにプロットされて、変換を推定するための参考資料としておおよその尺度が相関づけられています。ダルトンとメートル単位系の間の変換については、RepligenのWebサイトの細孔サイズチャートを参照してください。
透析は、できる限り塩分濃度の低いバッファーで行うことをお勧めします。また、浸透圧が発生しチューブに水が引き込まれ、「バルーン」現象が起きてメンブレンが破裂する原因となるため、純DI水で透析することもお勧めしません。溶質（塩）の濃度を下げたバッファーを使用する連続透析により、浸透圧によるメンブレンの膨潤を防ぐことができます。バッファーの交換のたびに、溶質濃度の桁を10から1の係数で減らすようにしてください。つまりNaClが5 Mのサンプルを、NaClが500 mMのバッファーに対して透析します。
チューブに結び目を作らないことを強く推奨します。結び目では、漏れを効果的に封止することはできません。安全にサンプルを透析するうえで重要となる適切な封止は、透析クロージャ―でのみ可能です。
Repligenは、チューブそれぞれの折り径に従って、扱うサンプル容量を収納するために必要な長さの計算に使用できる相関容量/長さ比を一覧にしています。たとえば、FWが16 mmの場合、容量/長さ比は0.79ml/cmです。5 mlのサンプルを収納するには、約6.5 cmの長さが必要です。ただし、サンプルの浮力を維持するためのヘッドスペース（空気）を考慮して約10～20%（ただし少なくとも1 cm以上）の予備長さを追加する必要があります。最後に、2つのクロージャ―を取り付けるため各端に十分な長さ（約2 cm）を追加する必要があります。チューブの長さは合計で11.5cm以上になります。必要なチューブ全長の簡単な計算式は以下のようになります。
全長 =（サンプル容量）/（容量/長さ）+（予備長さ10～20%）+ 4 cm