การแยกโปรตีนโดยใช้เครื่อง Centrifuge
การแยกโปรตีนเป็นกระบวนการสำคัญในงานวิจัยทางชีววิทยา ชีวเคมี และเทคโนโลยีชีวภาพ เพื่อให้ได้โปรตีนบริสุทธิ์สำหรับการศึกษาโครงสร้าง หน้าที่ หรือการใช้ในทางการแพทย์ เครื่องหมุนเหวี่ยง (Centrifuge) เป็นอุปกรณ์หลักที่ช่วยแยกโปรตีนออกจากสารละลาย โดยอาศัยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่ทำให้โมเลกุลโปรตีนตกตะกอนตามขนาดและความหนาแน่นของมัน
หลักการแยกโปรตีนด้วย Centrifuge
การใช้เครื่อง Centrifuge ในการแยกโปรตีนอาศัยหลักการของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (Centrifugal Force) เพื่อเร่งอัตราการตกตะกอนของโมเลกุลโปรตีนที่ละลายในสารละลาย เทคนิคที่นิยมใช้ในการแยกโปรตีนประกอบด้วย
- Differential Centrifugation – การหมุนเหวี่ยงเพื่อแยกโปรตีนตามขนาดและความหนาแน่น
- Density Gradient Centrifugation – การใช้สารละลายที่มีความหนาแน่นแตกต่างกันเพื่อให้โปรตีนตกตะกอนที่ตำแหน่งที่เหมาะสม
- Ultracentrifugation – ใช้ความเร็วสูงเพื่อแยกโปรตีนที่มีขนาดเล็กมาก เช่น โปรตีนเมมเบรนหรือซับเซลลูลาร์คอมโพเนนต์
ขั้นตอนการแยกโปรตีนโดยใช้ Centrifuge
1. การเตรียมตัวอย่างโปรตีน
- เก็บตัวอย่างจากเซลล์หรือเนื้อเยื่อที่ต้องการ
- ทำให้เซลล์แตกตัว (Cell Lysis) โดยใช้สารทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ เช่น Triton X-100, SDS หรือ Sonication
- ใช้บัฟเฟอร์ที่เหมาะสม เช่น PBS หรือ Tris-HCl เพื่อรักษาเสถียรภาพของโปรตีน
2. การหมุนเหวี่ยงแบบแยกตะกอน (Differential Centrifugation)
กระบวนการนี้ใช้แรงเหวี่ยงหลายระดับเพื่อแยกโปรตีนที่มีขนาดและความหนาแน่นต่างกัน
- ความเร็วต่ำ (1,000–3,000 × g, 10 นาที): กำจัดเศษเซลล์ขนาดใหญ่
- ความเร็วปานกลาง (10,000–20,000 × g, 20–30 นาที): แยกออร์แกเนลล์ เช่น ไมโตคอนเดรีย
- ความเร็วสูง (50,000–100,000 × g, 1–2 ชั่วโมง): แยกโปรตีนเมมเบรน หรือไรโบโซม
3. การหมุนเหวี่ยงแบบความหนาแน่นแนวตั้ง (Density Gradient Centrifugation)
ใช้สารละลายที่มีความหนาแน่นแตกต่างกัน เช่น ซูโครสหรือซีเซียมคลอไรด์ เพื่อให้โปรตีนตกตะกอนตามความหนาแน่นที่เหมาะสม
- Rate-Zonal Centrifugation: แยกโปรตีนตามขนาด
- Isopycnic Centrifugation: แยกโปรตีนตามความหนาแน่น
4. การตกตะกอนโปรตีน (Protein Precipitation)
ใช้สารเคมีช่วยให้โปรตีนตกตะกอนก่อนหมุนเหวี่ยง เช่น
- แอมโมเนียมซัลเฟต (Ammonium Sulfate Precipitation)
- ไตรคลอโรอะซิติกแอซิด (TCA Precipitation)
- เอทานอล หรือ อะซีโตน เพื่อละลายโปรตีนออกจากของเหลว
5. การเก็บและวิเคราะห์โปรตีน
- นำตะกอนโปรตีนที่ได้ไปละลายในบัฟเฟอร์ เช่น Tris-HCl
- วิเคราะห์โปรตีนโดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น SDS-PAGE, Western Blot หรือ Mass Spectrometry
เครื่อง Centrifuge ที่ใช้ในการแยกโปรตีน
- Microcentrifuge: สำหรับตัวอย่างขนาดเล็ก 1.5–2 mL
- High-speed centrifuge: สำหรับตัวอย่างปริมาณมาก 50–100 mL
- Ultracentrifuge: สำหรับการแยกโปรตีนที่มีความละเอียดสูง
การประยุกต์ใช้การแยกโปรตีน
- ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน
- แยกเอนไซม์หรือโปรตีนเพื่อการผลิตยา
- วิเคราะห์โปรตีนในงานวิจัยทางการแพทย์และเทคโนโลยีชีวภาพ
สรุป
การแยกโปรตีนโดยใช้เครื่อง Centrifuge เป็นกระบวนการสำคัญที่ช่วยให้ได้โปรตีนบริสุทธิ์และมีประสิทธิภาพสูง เทคนิคต่างๆ เช่น Differential Centrifugation และ Density Gradient Centrifugation ช่วยให้สามารถแยกโปรตีนตามขนาดและความหนาแน่นได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้เหมาะสมกับการวิจัยและการวิเคราะห์ในสาขาต่างๆ
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ การแยกโปรตีนโดยใช้เครื่อง Centrifuge สามารถสอบถามได้ !
สนใจสินค้าติดต่อ
บริษัท แอ๊กโซ เคมิคอลส์ แอนด์ เซอร์วิสเซส จำกัด
โทร 02 346 9239 ต่อ 11 หรือ Line @axxochem
www.axxo.co.th หรือ sales_chem@axxo.co.th