อุปกรณ์กรองแยกโปรตีนเพื่อวิเคราะห์สารชีวโมเลกุล โดยวิธี Centrifugal Ultrafiltration

 Vivaspin^® Filtrate (Cat. No. 13239 E) ยี่ห้อ Sartoruis ประเทศเยอรมนี

        ในการวิเคราะห์สารชีวโมเลกุลจำพวกยา ฮอร์โมน สารเมตาบอไลต์ เลือด รวมถึงแอนติบอดี้ จะต้องมีหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่เกี่ยวข้องคือ การเตรียมตัวอย่างโดยการกรองแยกโปรตีนออก เนื่องจากโปรตีนหรืออนุภาคขนาดใหญ่ที่อยู่ในตัวอย่างอาจรบกวนการวิเคราะห์ ทำให้ผลการวิเคราะห์นั้นคลาดเคลื่อน ดังนั้นการกรองแยกโปรตีนจึงมีความสำคัญอย่างมากในการเตรียมตัวอย่าง เพื่อให้ได้ผลการวิเคราะห์ที่ถูกต้องและแม่นยำมากขึ้น ซึ่งงานที่มีการกรองแยกโปรตีนในขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างมีอยู่มากมาย ยกตัวอย่างเช่น 

• การศึกษาการจับกันระหว่างยาและโปรตีน (Drug binding studies)
• การตรวจวิเคราะห์ฮอร์โมน (Hormone assays and analysis)
• การแยกสารเมตาโบไลต์ในซีรั่ม (Isolation of serum metabolites)
• การกำจัดโปรตีนออกจากตัวอย่างเลือด (Protein removal from blood samples)
• การเพิ่มความเข้มข้นของแอนติบอดีในซีรั่ม (Concentration of serum antibodies)
• การเตรียมตัวอย่างก่อนการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค LC-MS หรือ HPLC (Sample preparation prior to analysis by LC-MS or HPLC techniques)

        หนึ่งในวิธีการแยกโปรตีนที่ทั้งได้รับความนิยมและมีประสิทธิภาพสูง คือ การกรองแบบแรงเหวี่ยงผ่านเมมเบรน หรือที่เรียกว่า Centrifugal Ultrafiltration เป็นวิธีที่ใช้หลักการง่ายๆ แต่ได้ผลดี โดยการผสานพลังของ "แรงเหวี่ยง" กับ "เมมเบรนที่มีรูพรุนขนาดเล็ก" เมื่อทำการกรอง โมเลกุลขนาดเล็ก จะสามารถลอดผ่านรูของเมมเบรนออกไปได้ เราเรียกส่วนนี้ว่า Filtrate ส่วนโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่เกินไป ไม่สามารถลอดผ่านรูเมมเบรนได้
และถูกกักเอาไว้ด้านบนของเมมเบรน เราเรียกส่วนนี้ว่า Retentate

        ผลิตภัณฑ์ Vivaspin^® Filtrate ยี่ห้อ Sartoruis เป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้ในการกรองแยกโปรตีนด้วยวิธี Centrifugal Ultrafiltration ที่มีความพิเศษเพิ่มขึ้นภายใต้เทคโนโลยีเฉพาะ เรียกว่า Counterflow Ultrafiltration โดยทิศทางการกรองจะสวนทางกับแรงเหวี่ยง ทำให้โปรตีนหรือสารโมเลกุลใหญ่ตกไปที่ก้นหลอด และเมมเบรนไม่ได้สัมผัสกับส่วนที่มีความเข้มข้นสูง (ดังภาพที่ 1) ด้วยเทคโนโลยีนี้จึงช่วยให้ลดการอุดตันของเมมเบรนได้ และส่งผลให้ได้ตัวอย่างที่เพิ่มมากขึ้น และมีความบริสุทธิ์มากขึ้นไปอีกด้วย เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีที่ผ่านมา

ภาพที่ 1 แสดงหลักการกรองแบบ Counterflow Ultrafiltration

        สำหรับการกรองโปรตีนแบบแรงเหวี่ยงผ่านเมมเบรนนั้น เมมเบรนที่นิยมใช้กันมากรุ่นหนึ่งก็คือ Vivaspin^® Filtrate เมมเบรนเป็นชนิด CTA (Cellulose Triacetate) ที่มีค่า MWCO อยู่ที่ 10 kDa เหมาะสำหรับการกรองแยกโปรตีนออกจากสารอื่นๆ ที่มีขนาดเล็กกว่า

        ซึ่งจุดเด่นของ Vivaspin^® Filtrate คือการใช้เมมเบรนแบบ Ultra-thin membrane ที่ถูกออกแบบมาให้มีความบางเป็นพิเศษ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการกรอง โดยช่วยให้สารโมเลกุลขนาดเล็กผ่านได้ดีขึ้น และลดปัญหาการตกค้างหรือถูกดูดซับสารขนาดเล็ก ทำให้ได้ตัวอย่างเพิ่มมากขึ้น

        นอกจากนี้ Vivaspin^® Filtrate ยังออกแบบให้ใช้งานง่าย โดยหลังจากปั่นเหวี่ยงเสร็จแล้วสามารถใช้ ไมโครไปเปต (Micropipette) ดูดตัวอย่างจากหลอดได้ทันที ไม่ต้องถอดหรือประกอบชิ้นส่วนให้ยุ่งยาก ช่วยลดโอกาสในการสูญเสียตัวอย่าง และยังช่วยประหยัดเวลาในการทำงานได้อีกด้วย

ข้อมูลทางเทคนิค: Vivaspin^® Filtrate (Cat. No. 13239 E)