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變性聚丙烯醯胺凝膠

標籤:方法與技術

變性聚丙烯醯胺凝膠是分子生物學常用技術之一,凝膠的灌制比水平電泳槽凝膠灌制困難,漏膠和產生氣泡常在所難免,需經過反覆實踐才能掌握其灌制技巧。用途:運用變性聚丙烯醯胺凝膠垂直電泳分離PCR產物條帶,硝酸銀染色顯示條帶進而篩選兩者間差異基因。

1簡介

變性聚丙烯醯胺凝膠是分子生物學常用技術之一,凝膠的灌制比水平電泳槽凝膠灌制困難,漏膠和產生氣泡常在所難免,需經過反覆實踐才能掌握其灌制技巧。我們在用mRNA差異顯示技術篩選成人難治性腎病與激素敏感性腎病綜合征患者間差異基因的實驗中,運用變性聚丙烯醯胺凝膠垂直電泳分離PCR產物條帶,硝酸銀染色顯示條帶進而篩選兩者間差異基因。

2聚丙烯醯胺詳細介紹

聚丙烯醯胺外觀:固體聚丙烯醯胺為白色或微黃色顆粒或粉末,分子量在400-2000萬之間,固體產品外觀為白色或略帶黃色粉末,液態為無色粘稠膠體狀,易溶於水,溫度超過120℃時易分解;膠體聚丙烯醯胺為無色或微黃色透明膠體。聚丙烯醯胺為水溶性高分子聚合物,不溶於大多數有機溶劑,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的磨擦阻力,按離子特性分可分為陰離子聚丙烯醯胺、陽離子聚丙烯醯胺、非離子聚丙烯醯胺和兩性聚丙烯醯胺型四種類型。(分子量:根據用戶要求提供,與標稱值的相對偏差不大於10%。)水解度:與標稱值的相對差值不大於2%,或根據用戶要求提供;非離子型產品,水解度不大於5%。聚丙烯醯胺分子中具有陽性基團(-CONH2),能與分散於溶液中上懸浮粒子吸附和架橋,有著極強的絮凝作用,因此廣泛用於水處理以及治金、造紙、石油、化工、紡織、選礦等領域。

3陰離子聚丙烯醯胺:

陰離子聚丙烯醯胺(APAM)陰離子聚丙烯醯胺是水溶性的高分子聚合物。由於其分子鏈中含有一定數量的極性基團,它能通過吸附水中懸浮的固體粒子,使粒子間架橋或通過電荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物。所以,它可加速懸浮液中粒子的沉降,有非常明顯的加快溶液澄清,促進過濾等效果。主要用於各種工業廢水的絮凝沉降,沉澱澄清處理,如鋼鐵廠廢水,電鍍廠廢水,冶金廢水,洗煤廢水等污水處理、污泥脫水等。還可用於飲用水澄清和凈化處理。

4PAM沉澱的技術流程

PAM沉澱的技術流程
沉澱是發生化學反應時生成了不溶於反應物所在溶液的物質。從字意上理解就是在重力作用下沉澱去除。污水中的懸浮物質,可以這是一種物理過程,簡便易行,效果良好,是污水處理的重要技術之一。
根據懸浮物質的性質、濃度及絮聚丙烯醯胺凝性能,沉澱可以分為:自然沉澱,絮凝沉澱,區域沉澱。域沉澱的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上),顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響,顆粒間相對位置保持不變,形成一個整體共同下沉,與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉澱池與污泥濃縮池中均有區域沉澱發生。
廢水中懸浮固體濃度不高,而且不具有凝聚的性能,在沉澱過程中,固體顆粒不改變形狀,也不互相粘合,各自獨立地完成沉澱過程。(沉砂池和初沉池的初期沉澱)壓縮沉澱發生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中,由於懸浮顆粒濃度很高,顆粒相互之間已擠集成團塊結構,互相接觸,互相支承,下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出,使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中的聚丙烯醯胺濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉澱。自由沉澱發生在水中懸浮固體濃度不高,沉澱過程懸浮固體之間互不干擾,顆粒各自單獨進行沉澱,顆粒的沉澱軌跡呈直線。整個沉澱過程中,顆粒的物理性質,如形狀,大小及比重等不發生變化。這種顆粒在沉砂池中的沉澱是自由沉澱。
絮凝沉澱是顆粒物在水中作絮凝沉澱的過程。在水中投加混凝劑后,其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚,其尺寸和質量不斷變大,沉速不斷增加。懸浮物的去除率不但取決於沉澱速度,而且與沉澱深度有關。地面水中投加混凝劑后形成的礬花,生活污水中的有機懸浮物,活性污泥在沉澱過程中都會出現絮凝沉澱的現象。
用途
1)用於污泥脫水根據污泥性質可選用本產品的相應型號,可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水,脫水時,產生絮團大,不粘濾布,壓濾時不散,流泥餅較厚,脫水效率高,泥餅含水率在80%以下。
2)用於生活污水和有機廢水的處理,本產品在配性或鹼性介質中均呈現陽電性,這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱,澄清很有效。如生產糧食酒精廢水,造紙廢水,城市污水處理廠的廢水,啤酒廢水,味精廠廢水,製糖廢水,有機含量高 廢水、飼料廢水,紡織印染廢水等,用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子、非離子聚丙烯醯胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍,因為這類廢水普遍帶陰電荷。
3)用於以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑,用量少,效果好,成本低,特別是和無機絮凝劑複合使用效果更好,它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。
4)造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。
5)用於油田經學助劑,如粘土防膨劑,油田酸化用稠化劑。
6)用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。

5製備方法

1.膠板準備
(1)膠板的清潔是灌膠能否成功的第一關鍵步驟。反覆使用時要將玻璃板和間隔片上凝膠去除乾淨,徹底洗凈后乾燥。用乙醇擦拭玻璃板上殘留水漬。不能有一點殘留的凝膠和殘渣,否則灌膠時會產生氣泡。
(2)灌膠前要對玻璃板分別進行處理。長玻璃用親和硅烷,短玻璃用剝離硅烷處理,便於電泳結束后長短玻璃板的分離,凝膠都粘附在長玻璃板上。處理時先用剝離硅烷塗抹短玻璃,再用親和硅烷塗抹長玻璃,能不更換手套就避免親和硅烷污染短玻璃。玻璃板上不能有多餘硅烷,否則乾燥後會留下水印,在後續實驗如硝酸銀染色顯示條帶時會有水印痕迹,影響顯色條帶的觀察。可用鏡頭紙拭去多餘硅烷。塗抹均勻後分開放置乾燥玻璃,最好乾燥過夜,否則會粘膠。
2.膠室製備
在凝膠灌制中膠室底部漏膠不可避免,需要準備較多的膠液以防漏膠過多而灌膠不足。膠室的製備對漏膠多少極為重要。一般膠室玻璃板間兩邊放置有間隔片而底部無間隔片,而底部是最容易發生漏膠的地方。為防止漏膠常用方法有用膠布封邊或用瓊脂糖凝膠封底。用膠布封邊時膠布一遇水就失去粘性,特別是在玻璃板的兩個底角,常封固不牢而很容易發生滲漏。用瓊脂糖封邊的不便之處為:一般變性聚丙烯醯胺凝膠面積較大,厚度常不到1mm,在灌制中如果有極小的瓊脂糖液滴不能流到底部,在聚丙烯醯胺凝膠灌注時會在殘留的瓊脂糖附近產生氣泡;瓊脂糖濃度偏低則凝聚時間長,延長灌膠時間,且灌制瓊脂糖時也要發生漏膠。我們參照《分子克隆實驗指南》的第三種方法:在膠室底部插入間隔片。選擇稍長於玻璃板寬度的間隔片,僅需插入1mm即可,緊密對齊兩邊的間隔片,用彈簧夾夾住。此法僅需35ml膠液就能灌制47cm×17cm×0.04cm大小凝膠,滲漏很少。凝膠凝聚后取出底部間隔片,用移液器吸取200ul左右電泳液沿玻璃板邊緣充滿底部間隙,不能留有空泡,否則電泳時凝膠下端電泳泳道會歪斜。使用該方法節約試劑,減少剩餘膠液污染,操作簡便快捷。
3.凝膠灌制
採用迴流灌注法灌注凝膠。因製備好的膠室有彈簧夾,將膠室放置在一水平支架上。一人操作時以靠近操作者一側膠室底角為最低點,左手托住對側玻璃板中部抬高膠室約30°。右手從低側短玻璃處緩緩灌注膠液成連續的細流,到達底部后逐步放低膠室,直至灌滿,水平放置后插入梳子,6%凝膠聚合常需1~2小時。灌膠中如有氣泡形成,調整膠室角度消除氣泡后稍放緩灌膠速度常能湊效。

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