Số điện thoại: 024 6683 9670
[Vietnamese]
[English]

Khắc phục sự cố hệ thống sắc ký

18/09/2015

Nhóm sinh học cấu trúc mô tả đặc điểm của nhiều loại protein rối loạn bản chất (IDPs), rất quan trọng trong các bệnh thoái hoá thần kinh và sinh học tế bào gốc, sử dụng các kỹ thuật hoá sinh/ lý sinh tiêu chuẩn và hiện đại như là NMR và phổ huỳnh quang đơn phân tử. Bà Josephine Ferreon là một Phó Giáo sư tại Khoa Dược, Đại học Y Baylor ở Houston, Texas có nhiều năm kinh nghiệm về khắc phục sự cố đối với hệ thống sắc ký.

IDPs là các protein không có cấu trúc hình cầu và không tuân theo mô hình cấu trúc - chức năng protein cổ điển nhưng trong những năm gần đây, nó đã được tìm thấy toàn bộ trong điều tiết tế bào và các mạng tương tác protein. Điều kiện cho đặc tính sinh học của các protein này đòi hỏi độ tinh khiết cao của các mẫu và sử dụng các chiến lược sắc ký khác nhau.

Hỏi: Bà sử dụng loại sắc ký nào và nó được sử dụng vào việc gì?

Đáp: Chúng tôi sử dụng các hệ thống sắc ký áp suất từ thấp, trung bình đến cao. Chúng tôi có hệ thống sắc ký lỏng nhanh (Bio-Rad NGC FPLC) mới và các hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) khác trong phòng thử nghiệm. Chúng tôi cần một loạt các phương pháp và các cột sắc ký để tinh chế các loại protein hoặc phân tử sinh học khác nhau phụ thuộc vào đặc tính hóa sinh hoặc lý sinh đặc trưng của chúng. Chúng tôi sử dụng một loạt các chiến lược tinh chế, sử dụng sự giống nhau về cấu trúc, trao đổi ion, loại trừ kích thước và sắc ký pha đảo ngược. Đặc biệt là đối với các protein rối loạn bản chất (IDPs), chúng ta phải dựa vào các phương pháp biến tính vì các IDPs hầu như không hòa tan khi được biểu hiện trong E.coli.

Hỏi: Điều đầu tiên bà có xu hướng xem xét khi gặp khó khăn với các hệ thống sắc ký là gì? Và triển khai tiếp theo như thế nào?

Đáp: Đầu tiên, tôi cố gắng để khoanh gọn vấn đề. Với NGC, hệ thống được chia thành các mô-đun khác nhau. Thông thường, các máy bơm, máy dò và các thành phần khác nhau, mỗi thứ có một cảm biến và sự đọc, do đó điều quan trọng đầu tiên là phải nhìn vào nhãn hiệu của nhà sản xuất đối với các mã lỗi cụ thể. Nếu có vấn đề xảy ra trong quá trình chạy sắc ký, tôi sẽ xem xét áp suất. Đó là thước đo tốt nhất về những gì đang xảy ra với hệ thống. Chúng tôi theo dõi áp suất cơ bản với hoặc không với các cột, đó cũng là một cách tốt để giữ một bản ghi áp suất. Chúng tôi có một cuốn sổ nhật ký ghi các cột cụ thể với áp suất bao nhiêu… Hiện nay, các NGC đã đặt rất nhiều các cột đặc thù từ các công ty khác nhau vào hệ thống, không chỉ Bio-Rad, mà còn GE, ÄKTA… Chúng có các giới hạn áp suất chính xác, do đó nó tùy biến hơn và ít bị lỗi hơn khi chạy. Chúng tôi cũng kiểm tra lưu tốc. Vì vậy, nếu các máy bơm đang cho biết 5 ml mỗi phút, lưu tốc sẽ là 5 ml mỗi phút và nếu nó không đúng, bạn cần phải kiểm tra từng phần đối với các vật chướng ngại và sự rò rỉ trong đường ống và các kết nối. Nếu áp suất cao, có thể có vật chướng ngại, giống như muối trong các đường dẫn và trong các kết nối hoặc một số bọt khí trong hệ thống. Nếu có bọt khí, bạn cần phải thanh lọc các đường dẫn.

Hỏi: Làm thế nào bà ngăn được các vấn đề đó?

Đáp: Đối với việc bảo trì, các bộ phận làm kín bơm (pump seals) và bộ đệm hoặc các bộ lọc cột có thể cần phải được làm sạch hoặc thay đổi. Điều quan trọng là phải thực hiện bảo trì thường xuyên. Chúng ta cần phải thường xuyên thực hiện việc bảo trì - hàng ngày, hàng tuần, hàng tháng. Ví dụ, sau khi hoạt động trong ngày, chúng ta cần phải rửa toàn bộ hệ thống bằng nước lọc khử khí hoặc đặt 0.01% azide với nước để ngăn chặn sự tăng trưởng của vi khuẩn hoặc 20% ethanol. Hàng tuần hoặc hàng tháng, chúng tôi cũng làm sạch các đường dẫn với 0.01 đến 1N NaOH hoặc các dung môi hữu cơ. Một việc quan trọng nữa là làm sạch các cột bằng đường dẫn chảy ngược hoặc bằng cách thủ công là xoay cột lộn ngược lại. Thường có rất nhiều cáu bẩn (gunk) mắc kẹt trên đỉnh của cột vì vậy bạn nên đảo ngược cột lại và sau đó loại bỏ chúng.

Hỏi: Những vấn đề phổ biến nhất bà vướng phải với hệ thống của bà là gì?

Đáp: Ngay bây giờ, vấn đề liên quan đến sự biến động áp suất, áp suất quá cao hay quá thấp được gây ra bởi các bọt khí, vật chướng ngại, hoặc muối. Cần thực sự hiểu rõ về hệ thống của bạn và những áp suất cơ bản, có và không có các cột và đảm bảo rằng không có không khí trong hệ thống. Ví dụ, nếu bạn nghi ngờ rằng cột đó bị tắc, bạn gỡ bỏ cột đó hoặc thử một cột khác và thấy áp suất trở lại bình thường thì bạn biết rằng nó là cột cần phải làm sạch.

Hỏi: Việc khắc phục sự cố hệ thống sắc ký đã thay đổi như thế nào đối với bà trong vài năm qua?

Đáp: Việc khắc phục sự cố trở nên dễ dàng hơn do những tiến bộ trong công nghệ và phần mềm. Ví dụ, ngày nay đã dễ dàng hơn để đọc áp suất trong giao diện phần mềm trên máy tính và nó sẽ báo cáo cả áp suất ở cột trước và sự thay đổi áp suất trên cột. Trước đây, bạn phải suy đoán và chỉ biết áp suất trong máy bơm. Bạn đã phải gỡ bỏ cột và làm tất cả những thứ đó. Bây giờ bạn có thể xem ngay trong phần mềm rằng đó là một vấn đề với cột. Ngoài ra, các hệ thống FPLC mới hiện nay có cảm biến không khí, do đó bạn có thể dễ dàng phát hiện không khí trong hệ thống và nếu hệ thống phát hiện không khí thì đường dẫn chảy sẽ ngừng lại, vì vậy nó sẽ không đưa bất kỳ không khí nào vào các cột. Phần mềm này cũng chứa nhiều thông tin hơn, đặc biệt là với các NGC mới. Nó sẽ cho bạn biết nếu xảy những vấn đề trong hệ thống của bạn như áp suất quá cao. Bạn đặt áp suất ở một giới hạn nhất định và nếu nó ở trên giới hạn đó, hệ thống sẽ tự động dừng lại để không làm hỏng cột của bạn. Bạn cũng có thể xem trực tiếp “fluidics scheme” trong phần mềm. Nếu bạn nhấn một nút chức năng đặc biệt, bạn có thể xem trực tiếp các hiệu ứng trên “fluidics” trong giao diện và nơi mà chất lỏng đi đến. Có những công nghệ đường dẫn chảy ngược, khi mà bạn có thể đảo ngược đường dẫn chảy trong cột mà không cần nghịch đảo các cột. Vì vậy, với một nút chạm, bạn có thể dễ dàng làm sạch các cột. Các hệ thống sắc ký cũng được ngăn ngừa các vấn đề tốt hơn.

Hỏi: Bà đã tìm thấy những nguồn lực nào là hữu ích nhất cho việc khắc phục sự cố hệ thống sắc ký?

Đáp: Trước tiên, tôi luôn luôn xem hướng dẫn khắc phục sự cố của các nhà sản xuất, các mã lỗi... Tuy nhiên, tôi cũng sử dụng internet. Có rất nhiều kiến thức chuyên môn trên mạng, blog và diễn đàn về cách mọi người đối phó với các vấn đề khác nhau. Bạn chỉ phải tìm các giải pháp hiện có và thử chúng để tìm ra giải pháp đối với bạn.

Hỏi: Đối với các chuyên gia phòng thử nghiệm, những người vẫn đang học hoặc đã quen thuộc với hệ thống sắc ký, những điều quan trọng nhất mà họ nên tập trung vào khi khắc phục sự cố là gì?

Đáp: Bạn thực sự cần phải dành thời gian để làm quen với hệ thống của bạn. Đặc biệt hiện nay, khi có rất nhiều loại, nhiều lựa chọn cho cách chất lỏng di chuyển, cần phải thực sự quen thuộc với “fluidic scheme” của hệ thống, nơi các đường dẫn và chất lỏng di chuyển, trong đó mẫu của bạn đi vào. Họ phải biết những gì họ làm trong một phần của hệ thống sẽ xảy ra với các bộ phận khác. Vấn đề quan trọng để tập trung vào là lưu tốc và áp suất. Hãy chắc chắn rằng lưu tốc là một trong những điều bạn quan sát thấy trong đường dẫn chảy và nếu nó không đúng tức là có một số rò rỉ hoặc vật chướng ngại ở đâu đó trong hệ thống. Bạn phải thực sự xem xét áp suất cơ bản ngoài các cột. 

Hỏi: Bà có điều gì muốn bổ sung thêm không?

Đáp: Để tránh phải khắc phục sự cố, cách tốt nhất để ngăn chặn vấn đề này là bảo trì thường xuyên. Nó rất quan trọng, cùng với việc ghi chép một nhật ký về những thay đổi trong áp suất và sử dụng cột. Thường xuyên làm sạch các cột, sử dụng đường dẫn chảy ngược, làm biến tính để hòa tan các protein không hòa tan và dung môi hữu cơ, mặc dù bạn phải kiểm tra hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất đối với các cột đặc thù về khả năng tương thích hóa học của chúng và các đề xuất làm sạch. Muối đặc biệt không tốt cho các máy bơm và đường dẫn vì chúng khô, cứng lại và sau đó làm tắc nghẽn hệ thống. Thực sự cần thiết phải thực hiện việc xối nước hệ thống của bạn sau khi hoạt động. Hãy chắc chắn rằng bạn đã lọc các mẫu, khử khí và lọc các bộ đệm để không có hạt bụi. Nếu bạn làm tất cả những điều này, bạn có thể kéo dài thời gian thay đổi thường xuyên của các bộ lọc, kéo dài tuổi thọ các cột và tuổi thọ của máy.

Theo www.labmanager.com

Tin bài khác