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漯河层析系统

发表于:2020-3-9 18:35:36 来源:http://lh.chongshengyiqi.com/product521102.html

AKTATM pure 

AKTA pure(图1)是一台灵活和直观的漯河层析系统,可用于快速纯化从微克到克水平的蛋白、肽和核酸等目标产物。同时AKTA TM pure 是一台可靠的系统,它的硬件以及UNICORN TM软件与各种层析柱和填料一起可满足任何纯化挑战。系统支持各种层析技术,并满足需要提供最高纯度的自动化要求。系统配置灵活,并可以根据您的需要随时升级,进一步提高其性能。AKTA pure系统是在蛋白领域超过五十年研究经验和三十年AKTA纯化系统开发经验的结晶。

AKTA pure 提供两种型号:AKTA pure 25适合广泛的科研应用和多用户环境下的纯化任务;AKTA pure 150适合在大规模纯化下优化资源利用和提高产能。


AKTA pure具有以下优点:

·多样化选择的模块化系统设计可以灵活的应用在蛋白质和多肽的纯化中

·客户定制的系统可随着您的研究需要的发展轻松的升级

·系统设计理念来源于公认的AKTA avant,可靠性值得信赖

·UNICORN6软件提供简单、直观和灵活的预编程方法模板和系统控制,可简化您的工作

·可用于所有GE Healthcare 实验室规模层析柱


层析系统概述

AKTA pure层析系统是一款高度灵活配置的模块化系统,具有许多优点来进行稳定的纯化。

系统由AKTA pure硬件和UNICORN6控制软件组成。系统采用模块化设计,所有阀门、检测器和层析柱面向操作者安装,可以清楚了解各个模块之间的关系(了解样品和缓冲液的流向非常简单)(图2)。各种可选模块的附加组件如阀门、检测器和传感器可以很容易地被添加到所用位置。用于层析柱夹和设备连接的多轨道位于仪器的前部和一侧。仪器顶部的缓冲液托盘提供容器和溶液瓶的存放区域。仪器的控制面板显示系统的状态,并且可以通过触摸按钮进行运行操作(暂停/继续)。


基本配置的系统仅重48kg,选择所有选配组件时重53kg。相对低的重量使它能够更简单地被放置在实验台上,系统尺寸使它可以更方便地安装在标准的层析冷柜中,用于不稳定样品的纯化。

无论采用何种配置,AKTA pure都带有两个高性能的系统泵、用于层析柱保护的系统压力表、混合器、进样阀和紫外检测器。AKTA pure具有广泛的可选模块,可以产生大量的可能性配置。这个系统的管路流程设计能减少谱带展宽效应,而且在流路中所使用的所有接触液体材料都是生物兼容的,并耐受常规使用的溶剂。仪器的正面设计有预留模块位置,可以安装选配的阀门或检测器以便能够进行灵活的流路配置。AKTApure的两个系统配置例子如图2所示。

UNICORN6控制软件可以快速简单地创建方法和开始运行。

UNICORN6无需编程技巧,因为层析方法的建立由简单的拖拽操作就可以完成。此外,这个软件是模块化的,可以增加一些如Column Logbook 和Design of Experiments/DoEl功能用于方法开发。用于远程访问系统/创建方法或评估结果的许可选项可提供更大的便利。

以下章节为AKTA pure系统组件和选配组件详细的介绍。


AKTA pure 标准组件


系统泵

两个系统泵都是建立在为AKTA avant系统而开发的现代化技术的基础上。坚固的结构可以在低和高反压下提供可重现的流速,可缩短纯化时间。

每个泵都由一对泵头组成,为混合器提供低脉冲液流。所产生的连续和准确的流速能够进行可重现的线性或梯度洗脱。对于AKTA pure25来说,系统泵的操作压力最高可达20MPa,可提供的最大流速为25ml/min。对于AKTA pure

150来说,系统泵的操作压力最高可达5MPa,可提供的最大流速为150ml/min的最大装柱流速。系统压力检测器连接到系统泵上,连续测量系统压力,并能够自动调整流速以避免达到设定的压力上限。


混合器

混合器能够在梯度运行期间确保均匀的缓冲液组成。混合器大小的选择取决于流速和所使用的缓冲液。所提供的标准混合器大小为1.4ml。也可选择0.6ml和5ml混合器。

对于更高流速或难以混合的缓冲液需要更大的混合器。

混合器上整合了一个在线滤器。滤膜容易更换,更换混合器也比较容易,直接从混合器支架上嵌入或抽出即可。



进样阀

进样阀允许使用样品环或SuperloopTm的各种上样技术。在各种不同进样技术之间变化时,新型的阀门设计无需更换管路的连接方式。样品环可以经过注射器或利用进样泵进行手动填充;相同的进行选型也适用于Superloop的使用。还可以使用系统泵填充样品环。

也可以使用选配的样品泵或系统泵直接把样品上样到层析柱上。


紫外检测器

AKTA pure 系统有固定波长的紫外检测器或可变的多波长紫外和可见光检测器。固定波长(280nm)紫外检测器(U9-L)采用LED技术,它既耐用又可靠,无需预热开机即可使用。此外,紫外检测器U9-L不会使样品变热。这种检测器标配一个2mm流动池,当需要更高灵敏度检测时提供有一个备选的5mm 流动池。

为了在不同波长测定蛋白质,紫外检测器U9-M(图3)可用于从190到700nm的紫外和可见光谱中的多波长检测。紫外检测器U9-M可以同时检测三个波长(图3和6)。当纯化具有不同蛋白浓度的样品时,为了获得最佳性能,提供有三个不同光径的流动池备选:0.5mm,2mm(标配),

10mm。最佳流动池设计和光纤技术提供高信噪比,不会引起紫外流动池的任何局部加热。检测器含有高灵敏度的长寿命氩灯,需要最短的启动时间。每次仪器开启时,检测器自动校正。

所有U9-M在出厂时进行了标定。UV信号会自动同步可以帮助比较来自不同系统的数据。

利用多波长检测可以用于发现污染物,特别是标记蛋白,或在280nm没有吸收值的目标分子。例如,在214、280和340nm波长下监测分子量测定标准品。在214nm的检测揭示所有蛋白的肽键对于浓度以及目标蛋白在280nm的消光系数很低的样品可能会很有用。铁蛋白是一种多聚体储铁蛋白,由于在分子中心存在大量的铁离子,它在340nm显示出比其他蛋白更强的吸光值(图3)。


紫外检测器U9-L和紫外检测器U9-M可以与第二个紫外检测器U9-L结合使用以提供更多的应用,例如多步纯化或用于使用不同大小的流动池以同时检测低浓度和高浓度蛋白。


电导检测器

电导检测器用于监测缓冲液和样品的电导率,在线检测真实的梯度。电导检测器整合温度传感器,可以校正由温度引起的电导率的变化。电导检测器具有广泛的读数范围,能够用在所有不同的层析技术中监测电导。


层析系统:AKTA pure 增强自动化的选配模块


上样选项

选配的样品泵(图4)设计用于直接自动进样到层析柱上,或经样品环或Superloop间接进样。使用样品泵,省去辛苦的进样步骤从而节省时间,当处理大体积样品时尤其有用。泵由两个泵头组成,其建立在与系统泵相同的泵原理基础上。可以很容易地自动进行泵的润洗和空气去除。样品泵装有压力传感器,通过控制样品流速保护层析柱,同时防止超压暂停和尽可能减少上样时间。通过使用样品泵,样品可以以最高50ml/min(样品泵S9)或着150ml/min(样品泵S9H)的流速上样。

选配的进样阀V9-Is或者V9H-IS是为了与样品泵一起使用。它允许多达7个不同样品的快速、自动进样。整合的空气传感器确保安全和完整的上样,无需预先设定样品体积。阀门有7个进样位置和一个专门的缓冲液进口,用于在样品上样前利用缓冲液充满样品泵,以及用于两个样品上样之间冲洗阀门和泵。在进样过程中,当样品完全上样时空气感应器开始检测,以便使方法继续到下一步而气泡不会进入流路或层析柱。


缓冲液选择

AKTA pure 可以选配有两种不同类型的入口阀,可以进行缓冲液和洗脱溶液的选择。多个入口的阀门确保清洗缓冲液随时在线,方便定期清洗层析柱和系统。

入口选择阀V9-lAB在单个阀门中含有4个进口位置,可为缓冲液自动化选择和进行基本层析时层析柱和系统运行后的清洗提供便利。

入口自动化阀(V9-lA,V9-1B)提供多达2x7个进口;多个进口能够进行缓冲液条件的自动化筛选。每个入口阀都整合空气传感器。如果检测到气泡,系统暂停,可使气泡在进入管路前被排除。


层析柱

柱位阀可以被连接到系统并被用于控制液流在层析柱上的流向。AKTA pure 可以选配两种不同配置柱位阀中的一个。

单柱位阀V9-Cs允许连接一个层析柱,并具有集成的旁路(bypass)功能,从而无需卸下层析柱就能够进行系统清洗。

单柱位阀也可以有反向流向功能,用于强结合蛋白的快速有效的反向洗脱、以获得更尖锐的条带以及浓缩的目标分子的洗脱。


多柱位阀V9-C或者V9H-C整合了旁路(bypass)和反向流动功能。使用这个阀门最多可以连接5根层析柱,用于自动层析柱的切换。多根层析柱的连接可以最大限度减少人员之间的差异,并进一步减少气泡进入层析柱中的风险。多柱位阀整合两个压力传感器;第一个传感器检测层析柱前压力,能够保护层析柱的硬件,而第二个传感器检测层析柱后的压力。通过测量两个压力读数之间的差值可以计算层析填料上的压差(Ap),保护装填好的柱床(图5)。


多柱位阀连接多达5根层析柱的灵活性,在用于疏水作用层析(HIC)的层析柱优化(scouting)的研究中得到证明。

五根层析柱(HiTrapTM HIC选择试剂盒)连接到AKTA pure系统,用于澄清大肠杆菌破胞液中S-氨基转移酶的纯化条件优化的层析柱优化。紫外检测器U9-M用于两个波长下的蛋白质检测。五个独立的HIC运行的层析图如图6所示。

洗脱的组分使用GF和SDS-PAGE进行分析(数据没有显示)。

Aaxo信号特异地监测目标蛋白。在Aoo下提供最尖锐和最对称的峰以及可能的最高纯度的层析柱被选择用于随后的优化和放大实验。HiTrap Phenyl FF(high sub)1ml和HiTrap ButylFF1ml在所使用的条件下结果最好,在这个例子中选择HiTrap Phenyl FF(high sub)1ml用于进一步的优化。


pH监测

选配的pH阀包括一个整合的pH电极,能够在运行期间进行在线pH监测。在安装有pH电极的阀上直接注射校正液,可以轻松地进行pH计校正。限流器连接在pH阀上,在管路中产生反压,防止在紫外流动池中形成气泡。pH阀可以同时流经pH电极和限流器,或者绕过其中一个或两个。旁路中的pH电极意味着它可以随时在线保存或者存储,操作方便。


出口阀

现有提供两种不同的阀门可用于液体流向分步收集器、废液或其他出口。单出口控制阀V9-Os可以连接收集器并具有一个额外出口,可用于流穿组分的收集。多出口收集阀V9-O能够连接多个收集器,而且有10个出口可以进行大体积组分的收集。


分步收集

AKTA pure 可以选配圆形组分收集器F9-R(图7)或灵活的组分收集器F9-C*(图8)。两个收集器都通过UNICORN软件控制,可以根据时间、体积或自动峰识别进行组分收集。自动的峰识别可以最大限度减少交叉污染,把不需要的组分直接排为废液。为了提高收集体积,两台组分收集器F9-R或一台F9-R与一台F9-C可以一起使用。


组分收集器F9-R提供具有高容量的基本选择。可提供各种管架,适合使用3、8、15、50ml的试管。为了尽量减少液体溅出,对于达到2ml/min的流速可以使用滴同步的功能。

滴同步功能可以减少按时间收集时滴与滴之间的溅出。


组分收集器F9-C具有灵活性、高容量和安全性。组分收集器配备有可以容纳各种试管(3、8、15、50ml)和深孔板(24-、48-和96-孔)的不同收集盘架,这意味着可以用任何需要的规格收集样品。可以按照用户的需求以任何组合在收集器上装载六个收集盘架(图8)。除了使用6个盘架外,通过使用容纳50ml试管的大试管架或容纳250ml瓶子的瓶架可以使收集体积最大化。传感器自动扫描识别收集盘和盘架放置位置,排除样品收集过程中的错误。设计用于容纳试管的收集盘架有倒置锁死功能,当倒掉废液时能够锁定试管。随后,使用解锁可以很容易地倒出或取出试管。

收集盘架也可用于组分的保存或作为样品试管的支架,易于处理和清洗。收集器带有盖子,使样品免受灰尘污染。

收集器的顶部可用于放置配件和设备。


组分收集器F9-C具有两大优点,在组分收集期间最大限度减少交叉污染和溅出。滴同步功能可用于高达2ml/min的流速,并可以尽可能的防止液滴溅出。在更高的流速下,储存液功能可在需要移动到下一管或下一孔所需要的时间内短暂地保存液流。系统可以在两个模型之间自动变化以确保获得最佳性能。


其他选配模块

AKTA pure是一种完全模块化的系统,可以进一步升级以提高系统的性能和生产效率。由于无障碍的模块化设计,它们很容易改变,方便进行快速和有效的定制。

多功能阀V9-V是一种常规的4位阀,可以用于针对特殊应用定制流路例如,用于多步纯化。

如果样品通过系统泵上样,则混合器旁路阀门V9-M用于混合器。

样品环阀V9-L允许使用多达五个环,而且当进行多步纯化时用于中间组分的收集,或者用于多达五种不同样品的自动纯化。例如,样品环阀也可以用于放置昂贵试剂,节约试剂用量。

可最多选配两个额外的8位进口阀门以扩大缓冲液和样品进口容量。最多选配四个额外的空气传感器,可以被放置在管路中以增加安全性,例如在进口阀前或在层析柱前。

1/O-boxE9提供了一种连接外部接口设备的方法,例如检测器。I/0-boxE9需要整合到系统的外部设备接收模拟或数字的信号,或者传输模拟或数字的信号到外部设备。可以连接两个/O-boxE9单元到AKTA pure。可以在订购信息中找到一列可供使用的选配的阀门和其他选项。


UNICORN6控制软件

所有从实验室规模到生产规模的AKTA系统都使用UNICORN软件。UNICORN含有初学者和有经验的用户进行的所有类型层析所需要的工具,包括从建立和运行方法到评估数据。

AKTA pure 的操作是由 UNICORN6系统软件控制,它内置了编辑方法、控制系统、分析层析结果的诸多信息。更方便的是,也可提供能够远程控制AKTA pure许可。

UNICORN6的主要特点是:

·直观的软件设计:使用预定义阶段(一步步)来建立简单、直观和灵活的方法

·数据库存储:强大的数据存储可以快速访问数据,确保数据安全性和完整性

·直观的过程画面:显示当前开放的流路,并为手动控制运行提供直观的方法

·层析柱日志(选配):可追踪性和操作安全性,追踪单个层析柱和运行数据的宝贵工具

·实验设计(DoE,选配):整合实验设计功能,可以从较少的试验中获得更精确的信息,是节省成本和时间的方法开发


方法编辑模块

方法编辑含有用于控制层析运行的所有指令。在UNICORN

6中,方法编辑具有用户友好的图形界面,用于方法和运行性能的简单浏览和编辑。图9显示了一个具有自定义窗口的方法编辑的截图,提供了运行的全面概况。

在UNICORN6中,使用阶段(phase)建立方法。每个阶段(phase)反映了层析运行中的一个步骤,例如平衡、上样或洗脱。方法编辑含有针对不同层析技术和维护程序的预定义方法,以及用于建立或编辑您自己的方法的预定义阶段(phase)。


通过从阶段库(Phase Library)中拖拽阶段(phase)到方法概要中就可以简单地建立和编辑方法。在阶段(phase)

属性窗口中,具体的运行参数被设定,这些设定值被自动编程在文本说明窗口中。当选择了一种层析柱类型时,对于这种类型层析柱的参数设定值(例如默认流速和压力上限)将自动设置。

阶段(phase)属性窗口可以对方法进行简单的编辑,而更高级的用户可以在文本说明窗口中直接编绳方法。为了进行快速的编辑,工具栏含有常用的命令,例如Undo、Redo和Save。


系统控制

系统控制用于开始、浏览和控制方法运行。这个模块含有三个窗口,提供了运行状态的概况。运行数据窗口代表当前以数值形式表示的数据,而层析图窗口在整个方法运行期间把数据显示为曲线。过程画面窗口显示运行期间当前的流路,并可以用于控制运行(图10)。包含在过程画面中的颜色指示显示当前开放的流动管路、关闭的管路或开放的无流动的管路。来自监测器的实时数据也显示在过程画面中。


层析柱日志

软件的一个选配功能是层析柱日志,可提高操作的安全性。这种实用的功能可追踪与单根层析柱有关的重要运行数据,以提供可追溯性和操作安全性。GE Healthcare的许多预装层析柱都具有条形码标记,并可使用2-D条码扫描仪识别每根层析柱,或可以手动输入信息到UNICORN6中。也提供具有预先打印的2-D矩阵编码(条形码)的UniTag不干胶标签用于标记层析柱,以用于之前的没有条形码标记柱子(例如空层析柱)。

通过跟踪单根层析柱,对于每轮有关运行数据的信息进行记录,例如总运行数和最大压力,可以设置通知限制,以定义在两次清洗之间层析柱可以运行的次数,当到了层析柱维护时间时会通知用户。在层析柱日志中,点击针对特定层析柱的层析柱历史图标,就可以得到这根层析柱的所有运行记录。


实验设计(DoE)功能

可以选配实验设计(DoE)功能。DoE是一种用于方法优化的强大工具。DoE提供一种有效和逻辑性的方法,其中所选择的参数可以同时变化,因此可以从几个实验获得大量的数据(图11)。因为DoE被完美地整合在UNICORN6中,优化(Scouting)由DOE方案自动生成,可以进行快速和有效的方法优化。


层析系统:配件

AKTA pure 配件包括用于连接层析柱的层析柱支架和夹具、瓶架和连接系统的管路(图12)。具有0.25、0.5和0.75

mm内径尺寸的管路试剂盒可以为了满足各种目的进行流程优化,并用于GEHealthcare的任何实验室规模层析柱的连接。


预装柱

GE Healthcare 提供广泛系列的层析柱,包括所有层析技术,用于从微克到几百毫克水平的目标蛋白的纯化(图13)。

这个系列包括HiTrap、HiPrep M、HiScreen TM和HiLoad TM层析柱,用于制备型层析空柱。TricornTM层析柱也可以用于微克水平的高分辨率半制备型纯化以及用于蛋白质特征性研究。除了预装柱外,也提供有空的Tricorn、XK和HiScale TM层析空柱用于填充您所选择的层析填料。


用于微克规模纯化的层析柱

Tricorn GL和PE层析柱是预装有各种层析技术填料的高分辨率层析柱(图13)。层析柱的设计可以使液体洗脱液均匀分布在整个层析柱表面上,它能够在微克和毫克规模进行高分辨率纯化。Tricorn GL层析柱是玻璃透明的,便于通过观察填料床,而PE层析柱的PEEK试管和过滤器可以耐受更大的压力。


用于毫克规模纯化的层析柱

HiTrap 1和5ml层析柱预装有广泛系列的填料用于使用各种层析技术进行纯化(图13)。层析柱可以被串联以获得更大的产量。利用HiPrep 20ml层析柱可以实现进一步的放大。


RESOURCE TM预装柱是为了在高流速下进行高分辨率纯化设计的。层析柱预装SOURCETM的填料,其颗粒大小均一,在高流速下反压很低。

HiScreen 预装了Bioprocess 工业的层析填料,可以反复使用得到可重复的结果。HiScreen柱子10cm的柱床高度,可以简单进行稳定的工艺优化。

HiLoad 柱是预装了制备级的Superdex填料玻璃柱,是为凝胶过滤中进行高分辨率的纯化设计的。


为克级纯化装填自己的层析柱

AKTApure 上的装柱程序非常方便的在恒压和高流速下进行层析柱的装填。将A泵和B泵同步化产生流速,使得AKTApure 25和AKTApure 150的装柱流速分别最高可以达到50ml/min 和300ml/min。

我们提供几种类型的空柱。这些空柱如何使用依赖于填料类型和运行条件(例如流速,压力等)。HiScaleTM空柱是为了优化工艺开发和制备级蛋白纯化的标准液相色谱而开发。层析柱为了适合现代Bioprocess层析填料(例如MabSelect TM和CaptoTM填料)的应用,可以耐受更高的压力和更高的流速。XK层析柱已经为蛋白纯化客户所认可,且性能稳定,其是为中低压层析色谱而设计。


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