室温平衡的主要目的是让磁珠悬液的温度与环境温度达到一致。
1、温度均匀化
a.热传导原理
当磁珠悬液从冰箱取出后,瓶壁首先升温,然后热量逐渐传导至内部液体。这个过程需要时间,30分钟通常足以让整个溶液达到均匀温度。
b.密度梯度消除
温度不均会在溶液中形成微小的密度梯度,影响磁珠的均匀分布。充分的平衡时间可以消除这种梯度。
2、表面活性恢复
磁珠表面通常包裹有特殊的功能性聚合物,这些聚合物在低温下可能会发生微小的构型变化。
a.聚合物链重排
室温条件下,这些聚合物链会逐渐恢复到最佳构型,从而确保最大的结合效率。
b.静电平衡
温度变化会影响磁珠表面的电荷分布,室温平衡有助于重建稳定的静电环境。
3、溶解度平衡
不同温度下,缓冲液中各种组分的溶解度是不同的。
a.盐离子重分布
温度升高会影响某些盐的溶解度,充分平衡确保了离子浓度的均匀分布。
b.微量气体释放
低温存储的溶液中可能溶解了微量气体,室温平衡有助于这些气体缓慢释放,避免在后续操作中形成气泡。
知识贴:温度对PEG的影响
商业化磁珠产品体系一般包含:磁珠、聚乙二醇(PEG)、盐离子等。
PEG主要用于破坏核酸分子的水化层,诱导核酸分子的聚合和沉淀,而PEG的DNA沉聚效果容易收到pH、温度等的影响。
温度影响PEG的溶解,温度过低PEG不易与水完全互溶,且聚乙二醇温度越高吸水性越强,破坏水化层的能力越强。
4)温度对PH值的影响
温度的差异会引起溶液PH值的波动,所以磁珠一般都要求室温平衡后再用,其储存buffer里也会加一些低浓度的pH稳定剂,如Tris-HCl等。
知识贴:物质的PH值与温度之间的关系
1、强酸强碱:由于它们在不同温度水中都完全电离,此时温度对溶液中的H⁺浓度影响很小,pH随温度变化不大。
2、弱酸弱碱:由于它们的电离过程吸热,升高温度有利于吸热反应的正向进行,会电离出更多的离子,此时pH随温度变化很大。
如果是弱酸,随温度升高,其溶液中的H⁺浓度会显著增加,因此pH会下降;如果是弱碱,随温度升高,其溶液中的OH⁻浓度会显著增加,因此pH会增大。
5、黏度调整
磁珠悬液的黏度与温度密切相关。
a.流体力学考虑
适当的黏度对于磁珠的分散和均匀吸附至关重要。室温下的黏度通常最适合操作。
b.布朗运动优化
温度升高会增强磁珠的布朗运动,有助于它们均匀分散在溶液中。
6、生物分子构型稳定
如果磁珠上已经结合了DNA或RNA等生物分子,温度平衡也有利于这些分子保持稳定构型。
a.核酸二级结构
DNA/RNA的某些二级结构在不同温度下会有细微变化,室温平衡有助于维持其天然构型。
b.蛋白质活性保护
对于某些应用,磁珠表面可能结合有酶或其他蛋白质,室温平衡有利于这些蛋白质恢复最佳活性。
图片来源:免疫沉淀常见问题解答 | MedChemExpress - 知乎
参考文献:
[1]磁珠纯化为什么要室温平衡30分钟?-知乎生科老王
[2]物质的PH值与温度之间的关系?_作业帮
【声明:本公众号尊重原创,向原作者致敬。本文内容为转载,版权归原作者所有,推送仅为知识分享,如涉及作品内容、版权和其它问题,请联系我们,我们第一时间进行处理!】