نانودرآپ چیست؟

نانودرآپ چیست؟

مقدمه

دستگاه نانودرآپ مولکولی یک ابزار تحقیقاتی است که برای اندازه‌گیری غلظت نمونه‌های مختلف به کار می‌رود، این دستگاه با استفاده از تکنیک‌های مولکولی، میزان غلظتDNA ، RNA، پروتئین و سایر مولکول‌ها در نمونه را اندازه‌گیری می‌کند. نانودرآپ (Nano drop)  یک دستگاه کوچک و قابل حمل است که برای اندازه‌گیری غلظت نمونه‌های تحت آزمایش و ارزیابی کیفیت آن‌ها در تکنیک‌های مولکولی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه از فناوری سنجش جذبی-نوری (uv-vis) یا فلورسانس استفاده می‌کند. در این روش، نمونه‌ی مورد نظر بر روی یک پلاک شیشه‌ای قرار گرفته و با یک پرتو نور به آن تابانده می‌شود، در نهایت با توجه به میزان جذب نور توسط نمونه، غلظت آن محاسبه می‌گردد. استفاده از دستگاه نانودرآپ در تکنیک‌های مولکولی مانند PCR، روش‌های سیستم‌های کنترل ژن‌ها، و استخراج DNA و RNA مفید است. به عنوان مثال، در PCR برای تعیین غلظت القایی DNA پس از آمپلیفیکیشن، می‌تواند به عنوان یک روش سریع و دقیق برای اندازه‌گیری غلظت DNA استفاده شود. این دستگاه در طیف وسیعی از طول موج‌ها کار می‌کند و قادر به اندازه‌گیری غلظت مولکول‌ها در طول موج‌های (190-850 نانومتر) مختلف است.

• مکانیسم عملکرد نانودرآپ

• نانودرآپ کمی است یا کیفی؟

این موضوع در دستگاه ها کاملا مربوط به نوع کمپانی تولید کننده می باشد، ممکن است یک نوع دستگاه هر دو­کار را هم انجام دهد، برای مثال: اسپکتروفتومتر Thermo Scientific™ NanoDrop™ One Microvolume UV-Vis امکان تجزیه و تحلیل کمی و کیفی پروتئین ها، DNA و RNA را تنها با 1-2 میکرولیتر نمونه فراهم می کند.

• واحد نانودرآپ چیست؟

غلظت تعیین شده توسط اندازه گیری جذب با اسپکتروفتومتر NanoDrop بر حسب واحد جرم (یعنی ng/μL ) گزارش می شود.

طول موج های سنجش انواع نمونه ها:

• پپتیدها (205 نانومتر)
• DNA و RNA (260 نانومتر)
• پروتئین خالص (280 نانومتر)
• سنجش سم شناسی و رنگ های صنعتی (490 نانومتر)
• نانو ذرات طلا (520 نانومتر)
• سنجش پروتئین رنگ سنجی (BCA 562 نانومتر، برادفورد 595 نانومتر، لاوری اصلاح شده 650 نانومتر)
• اندازه گیری چگالی نوری (600 نانومتر)

چرا از نسبت 260 و 280 برای خلوص DNA استفاده می شود؟

نسبت جذب در 260 و 280 نانومتر برای ارزیابی خلوص DNA استفاده می شود. نسبت ~1.8 به طور کلی به عنوان “خالص” برای DNA پذیرفته شده است. اگر نسبت به میزان قابل توجهی کمتر باشد (≤1.6) ، ممکن است نشان دهنده وجود پروتئین، فنل یا سایر آلاینده هایی باشد که در طول موج 280 نانومتر یا نزدیک به آن جذب می شوند.

NanoDrop One Spectrophotometers thermofisher

نکات:

• آیا Nano Drop می تواند DNA و RNA را متمایز کند؟

اسپکتروفتومتر NanoDrop One/One را می توان به طور یکپارچه در جریان کاری RT-qPCR یا qPCR پیاده سازی کرد تا اطمینان حاصل شود که نمونه های اسید­­ نوکلئیک به ترتیب عاری از DNA یا RNA آلوده هستند. اسپکتروفتومترهای سنتی قادر به تشخیص RNA از dsDNA و بالعکس نیستند زیرا هر دو اسید نوکلئیک در 260 نانومتر جذب می شوند.

• خلوص DNA در نانودراپ چقدر است؟

اگر از NanoDrop برای اندازه‌گیری نمونه‌های خود استفاده می‌کنید، µL 1-2 DNA آماده شده را روی پایه قرار دهید. درب را ببندید و روی اندازه گیری کلیک کنید، غلظت و خلوص را حتما ثبت کنید. توجه: خلوص در ستون 260/280 اندازه گیری می شود (محدوده خلوص خوب بین 1.80-2.00 است). برای هر نمونه تکرار کنید.

• مزایای تکنیک NanoDrop چیست؟

یک مزیت این است که نتایج بسیار دقیقی ارائه می دهد که برای هر تکنیک/روش علمی مهم است. مزیت دیگر این است که می تواند هم کیفیت و هم کمیت DNA را تشخیص دهد. علاوه بر این، نانو قطره را می توان برای تعیین کمیت پروتئین، RNA و DNA استفاده کرد که آن را برای هر آزمایش مورد نظر مفید می کند.

• معروفی سایر برندهای تولید کننده نانودرآپ

Thermofisher      

تعیین کمیت و کیفیت DNA، RNA و پروتئین با ساده ترین و سریع ترین روش

• نانودرآپ های برندهای چینی

INNOVA atomic absorption spectrophotometer price of spectrophotometer uv spectrophotometer (C-5000 Series)

BIOBASE Micro Volume Spectrophotometer BK-CW1000 Nano drop spectrophotometer for laboratory or hospital

AELAB Micro Volume Spectrophotometer AE-NANO400A

بیشتر بخوانید:تکثیر مبتنی بر تهاجم رشته‌ای (SIBA)+ Strand Invasion Based Amplification

• تفاوت نانودرآپ و اسپکتروفتومتر

تفاوت عمده بین این دو ابزار در مقدار نمونه مورد نیاز است. در غلظت ثابت (و تغییر طول مسیر)، طیف سنج UV حساس تر است. در طول مسیر ثابت (و تغییر غلظت)، هیچ تفاوتی بین دو ابزار وجود ندارد.

• چگونه غلظت DNA را بدون نانودراپ اندازه گیری کنیم؟

اگر صفحه خوان یا فلورومتر در دسترس دارید، DNA را می توان با معرف های فلورسنت مختلف، مانند کیت سنجش DNA Quant-iT Technologies تعیین کرد، اما برای انجام اندازه گیری باید بخشی از DNA را رقیق کنید.

• با الکتروفورز هم میتونیم بفهمیم کمیت DNA چقدر است؟

الکتروفورز ژل آگارز

اگرچه سریع‌ترین راه برای تعیین کمیت DNA نیست، اما می‌توانید از روش ژل آگارز نه تنها برای اینکه بفهمید چه مقدار DNA دارید، بلکه برای اینکه ببینید آیا DNA شما سالم است نیز، استفاده کنید. این چیزی است که روش‌های مبتنی بر جذب نمی‌توانند به شما بگویند و برای تعیین کمیت DNA از این طریق به اسپکتروفتومتر یا فلورومتر نیاز ندارید. ابتدا، با ریختن ژل حاوی رنگ DNA (مثلاً اتیدیوم برومید) و انتخاب یک ladder DNA با غلظت‌های مشخص شروع کنید. سپس نمونه‌هایی از DNA خود را در رقت‌های مختلف اجرا می‌کنید و بر اساس شدت باند DNA خود نسبت به شدت در ladder، کمیت می‌دهید. بهتر است شدت نوار قطعه را در ladder که از نظر اندازه به قطعه DNA شما نزدیک‌تر است، مقایسه کنید. این روش بهتر است برای قطعات DNA (مانند محصول PCR) استفاده شود. این روش همچنین شاخصی از آلودگی DNA یا RNA را بر اساس وجود نوارهای دیگر نشان می دهد. برخلاف روش‌های مبتنی بر جذب، این روش به شما در مورد پروتئین‌های آلوده یا نمک‌های تغییر دهنده ساختار پروتئین نمی‌گوید.

• هر نانوگرم DNA چند قطعه DNA در خود دارد؟

با استفاده از اطلاعات زیر می توانیم تعداد قطعات DNA را در 1 نانوگرم (ng) DNA محاسبه کنیم:

1. 1 نانوگرم DNA مربوط به حدود 3 میلیارد جفت باز(bp) است.
2. طول متوسط یک قطعه DNA حدود 10000 تا 20000 جفت باز است.

بنابراین با فرض اینکه یک قطعه در حدود 15000 جفت باز باشد:

1. 3 میلیارد جفت باز در 1 نانوگرم DNA وجود دارد
2. اگر هر قطعه 15000 جفت باز باشد
3. سپس تعداد قطعات = (3 میلیارد جفت باز) / (15000 جفت باز در هر قطعه)
4. تعداد قطعات = 200 میلیون قطعه در 1 نانوگرم DNA

بنابراین به طور خلاصه، حدود 200 میلیون قطعه (یا قطعه) DNA در هر نانوگرم DNA وجود دارد.

• اما ایا روشی جدیدتر برای اندازه گیری غلظت نمونه وجود دارد؟

Qubit

فلورومتر Invitrogen Qubit  به طور دقیق و سریع غلظت DNA، RNA یا پروتئین را در یک نمونه اندازه گیری می کند. همچنین می توان از آن برای ارزیابی یکپارچگی و کیفیت RNA استفاده کرد. دارای صفحه لمسی با کاربری آسان است، فقط به 1 میکرولیتر نمونه نیاز دارد، حتی اگر بسیار رقیق باشد. علاوه بر این، کیفیت ذرات Ion Sphere™  را می توان بر روی فلورومتر Qubit™ 4 با استفاده از کیت کنترل کیفیت Ion Sphere™  قبل از انجام یک اجرای توالی بر روی Sequencer دستگاه ژنوم شخصی Ion (PGM™) ارزیابی کرد (این روش­ها برای انجام NGS است). همچنین می‌توانید از فلورومتر Qubit™  برای اندازه‌گیری مستقیم فلورسانس نمونه‌ها یا ایجاد سنجش‌های جدید با استفاده از نرم‌افزار MyQubit که از قبل در دستگاه برنامه‌ریزی شده است، استفاده کنید.

این دستگاه نیازمند کیت و مواد مصرفی می باشد (برخلاف تعدادی از دستگاه ها).

مکانیسم عمل

فلورومترهای کیوبیت رنگ‌های فلورسنت را در سنجش‌های کیوبیت تشخیص می‌دهند که بسیار خاص برای یک مولکول هدف در نمونه‌های شما هستند. این رنگ‌ها فقط زمانی که به اهداف خود متصل می‌شوند، فلورسانس منتشر می‌کنند، حتی در غلظت‌های پایین، بنابراین خوانش ها نیز بسیار حساس هستند.

برای خرید نانودرآپ مناسب کار خود حتما مقاله را مطالعه کرده و در صورت نیاز به مشاوره و خرید دستگاه با شرکت ماناتک در تماس باشید.