Le système de transfert de protéines entièrement automatisé (westernblottingsystem) est un dispositif automatisé pour la détection et l'analyse des protéines, largement utilisé dans des domaines tels que la recherche en sciences de la vie, le diagnostic clinique et le développement de médicaments. Il est capable de compléter automatiquement les étapes de séparation des protéines, d'électrophorèse, de transmembranage, de fermeture, d'incubation d'anticorps, de rendu des couleurs, etc., améliorant ainsi l'efficacité expérimentale et réduisant les erreurs de manipulation manuelle. Voici le principe technique du système.
1. Séparation des protéines (électrophorèse SDS - page)
Principe: les protéines sont séparées dans un champ électrique en fonction de leur poids moléculaire. La protéine de l'échantillon a été traitée avec du SDS (Sodium dodécylsulfonate) qui l'a chargée négativement et dénaturée, perdant sa structure d'origine et devenant une molécule linéaire. L'échantillon est ensuite chargé dans le gel et après l'application d'un champ électrique, les protéines migrent dans le gel en fonction de la taille de la molécule, les plus petites protéines migrent plus rapidement et les plus grandes plus lentement.
Automatisation: dans un système de transfert de protéine entièrement automatisé, ce processus est complété par un module d'électrophorèse automatique capable d'échantillonner automatiquement, de réguler les conditions d'électrophorèse, de mettre fin à l'expérience, etc.
2. Transmembranage (transfert de protéines)
Principe: les protéines séparées par électrophorèse doivent être transférées sur des membranes solides telles que des membranes de PVDF ou de nitrocellulose pour une détection ultérieure. Le processus de transmembranage est généralement une méthode de transfert électrique qui transfère les protéines du gel sur la membrane. L'efficacité du transfert est étroitement liée à des facteurs tels que le choix de la membrane, le courant et le temps.
Automatisation: le système de transfert de protéines entièrement automatisé contrôle automatiquement la tension et le temps de transmembranage et surveille l'effet du transfert en temps réel pendant l'expérience, assurant ainsi un transfert complet des protéines.
3. Fermé
Principe: après Translation, la membrane doit être fermée pour éviter une liaison non spécifique. L'étape de fermeture utilise généralement une poudre de lait écrémé à 5% ou une solution de BSA qui ferme les vides sur la membrane et empêche la liaison non spécifique de l'anticorps à la membrane.
Automatisation: le système est capable d'ajouter automatiquement le liquide de fermeture, de contrôler le temps d'incubation et la température, de garantir l'uniformité du processus de fermeture.
4. Incubation des anticorps
Principe: Cette étape implique l'utilisation d'anticorps spécifiques pour détecter la protéine cible. L'incubation est d'abord réalisée à l'aide d'un anticorps primaire dirigé contre la protéine cible, puis d'un anticorps secondaire capable de reconnaître l'anticorps primaire et portant un marqueur détectable (tel qu'une enzyme ou un groupe Fluorescent).
Automatisation: le système de transfert de protéines entièrement automatisé est capable d'ajouter automatiquement une solution d'anticorps, de réguler le temps d'incubation, la température et de laver automatiquement la surface de la membrane pour éliminer les anticorps non liés, réduisant ainsi le bruit de fond.
5. Lavage
Principe: après l'incubation des anticorps, il y a souvent des résidus d'anticorps non liés sur la membrane. L'étape de lavage élimine ces anticorps et impuretés non liés au moyen d'un tampon afin de réduire le signal de fond et d'améliorer la spécificité de la détection.
Automatisation: les systèmes automatisés sont capables d'incorporer automatiquement le liquide de lavage et d'effectuer autant de lavages que nécessaire, garantissant une surface de membrane propre et réduisant les interférences de fond.
6. Rendu des couleurs ou détection de fluorescence
Principe: après incubation des anticorps, la détection de la protéine cible repose généralement sur la génération de signaux chromogènes ou fluorescents. Les méthodes de détection couramment utilisées comprennent:
Chimiluminescence (ECL): les anticorps secondaires portent généralement une enzyme (comme HRP ou AP) qui réagit avec un substrat pour libérer un signal lumineux qui est détecté à l'aide d'un dispositif optique.
Méthode de détection par fluorescence: si des anticorps marqués par fluorescence sont utilisés, le système de détection excite et capture le signal de fluorescence émis par une longueur d'onde de lumière spécifique.
Automatisation: un système de transfert de protéines entièrement automatisé incorpore automatiquement le substrat chromogène, contrôle le temps de réaction et utilise un système d'imagerie intégré pour la détection.
7. Analyse des données et production de rapports
Principe: détermination de la quantité d'expression de la protéine cible par quantification du signal rendu de couleur ou de fluorescence par un logiciel d'analyse d'images. Ceci est généralement analysé quantitativement en comparant la luminosité ou l'intensité de fluorescence des bandes de protéines dans l'échantillon avec des critères de concentration connus.
Automatisation: le logiciel d'analyse de données intégré au système est capable de traiter automatiquement les images, de générer des rapports, y compris le volume d'expression des protéines, le poids moléculaire des bandes, les contrastes entre les échantillons, etc.
Caractéristiques techniques
Automatisation complète: le système de transfert de protéines entièrement automatisé peut effectuer automatiquement une série d'opérations allant de la séparation des protéines, de l'électrophorèse, de la transmembranation, de la fermeture, de l'incubation d'anticorps, du lavage au rendu des couleurs, améliorant considérablement l'efficacité et la répétabilité des expériences.
Haut débit: les systèmes automatisés modernes peuvent traiter plusieurs échantillons simultanément, ce qui les rend adaptés aux expériences à grande échelle.
Contrôle précis: le système est capable de contrôler avec précision le temps, la température, les conditions de réaction, etc. des différentes étapes expérimentales, réduisant ainsi l'erreur de fonctionnement humaine.
Traitement et analyse des données: le logiciel d'analyse d'images intégré permet une analyse quantitative automatisée des résultats expérimentaux, fournissant des données plus précises et reproductibles.
Facile à utiliser: l'utilisateur n'a qu'à définir les paramètres de l'expérience, le système complète automatiquement l'ensemble du processus expérimental et génère des rapports détaillés, ce qui réduit les opérations fastidieuses.
résumé
Le système de transfert de protéines entièrement automatisé permet d'améliorer considérablement l'efficacité expérimentale et la précision des données en automatisant le traitement des différentes étapes expérimentales. Ses principes techniques de base comprennent la séparation des protéines, le transfert électrique, l'incubation d'anticorps, le rendu des couleurs ou la détection par fluorescence, etc., chaque étape étant contrôlée avec précision et optimisée pour la détection de protéines à haut débit et à faible erreur.