پودر آگارزیک ماده آلی با فرمول شیمیایی c24h38o19 است. این یک دانه سفید یا زرد مانند ذره یا پودر ژل است که یک پلیمر خطی است و ساختار اصلی آن 1،3 - D-گالاکتوز پیوند خورده و 1،4-3،6{12}}پیوند شده 3،6{12}}به طور متناوب به هم متصل میشوند.
پکتین آگار یک مخلوط ناهمگن است که از مولکول های کوچکتر زیادی تشکیل شده است. آگارز عموماً تا بالای 90 درجه حرارت داده می شود تا در آب حل شود و با کاهش دما به 35{3}}40 درجه، ژل نیمه جامد خوبی را تشکیل می دهد که اصلی ترین ویژگی و اساس کاربردهای مختلف آن است. عملکرد ژل آگارز معمولاً با قدرت ژل بیان می شود. هر چه استحکام بالاتر باشد، عملکرد ژل بهتر است.
پودر آگارزاز پلی ساکاریدهای جلبک قرمز به دست می آید و جزء اصلی آن بیشتر لاکتوز است که حدود 70 درصد آن آگارز و 30 درصد آن آگارز با زنجیره شاخه ای است.
آگارز ساختاری خطی دارد، با واحدهای دی ساکارید مکرر که به طور متناوب توسط D-گالاکتوز و گالاکتوز 3،6-دهیدراته بتا-1،4 و آلفا-1،3 تشکیل میشوند.
آگارز شاخه دار را از 1- استخراج کنید، با سه پیوند که زنجیره دیگری را جدا می کند. ماده استخراج شده از جلبک دریایی با آب داغ حاوی حدود 40 درصد آگار است.
آگار تجاری (معمولاً آگار نامیده می شود) معمولاً به شکل ورقه های نازک یا طناب های شل است و معمولاً به عنوان آدامس خوراکی، عامل بسته بندی دارو یا محیط کشت باکتری استفاده می شود.
آگارز خالص اغلب بهعنوان یک تکیهگاه نیمه جامد در آزمایشگاههای بیوشیمیایی، برای الکتروفورز، کروماتوگرافی، و سایر تکنیکها، برای جداسازی و تجزیه و تحلیل مولکولهای زیستی یا مولکولهای کوچک استفاده میشود.
پودر آگارزپلی ساکاریدی است که از جلبک دریایی استخراج می شود و جزء اصلی آگار است. از زمان کشف آن، به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود، مانند توانایی تشکیل ژل، پایداری حرارتی، پایداری شیمیایی و زیست سازگاری، به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها استفاده شده است. در زیر توضیح مفصلی از هدف آن ارائه شده است:
کاربرد در تحقیقات زیست پزشکی
الکتروفورز ژل آگارز یکی از رایج ترین تکنیک های جداسازی و تجزیه و تحلیل در زیست شناسی مولکولی است. آگارز به عنوان محیط الکتروفورز ژل دارای مزایای اندازه منافذ بزرگ، محدوده جداسازی گسترده و عملیات ساده است. در فرآیند الکتروفورز، ماکرومولکولهای بیولوژیکی مانند DNA، RNA یا پروتئین از طریق منافذ ژل آگارز تحت تأثیر میدان الکتریکی مهاجرت میکنند. به دلیل تفاوت بار، اندازه و شکل مولکول های مختلف، سرعت مهاجرت آنها در ژل متفاوت است و در نتیجه جداسازی حاصل می شود.
الکتروفورز ژل آگارز به طور گسترده در شبیه سازی ژن، تجزیه و تحلیل بیان ژن و تشخیص جهش ژن استفاده می شود. معمولاً به عنوان پشتیبان یا ماتریکس در کشت سلولی استفاده می شود. به دلیل زیست سازگاری عالی و پایداری شیمیایی، آگارز می تواند یک محیط رشد پایدار برای سلول ها فراهم کند. به عنوان مثال، در آزمایش تشکیل کلنی آگار نرم، آگارز برای تهیه محیط کشت نیمه جامد برای تشخیص توانایی تشکیل کلنی سلول ها استفاده می شود که برای ارزیابی درجه تبدیل بدخیم سلول ها اهمیت زیادی دارد.
علاوه بر این، آگارز همچنین می تواند با سایر مواد زیستی ترکیب شود تا مواد داربست کامپوزیتی را برای استفاده در مهندسی بافت و پزشکی بازساختی آماده کند. ژل آگارز همچنین نقش مهمی در ایمونودیفیوژن و ایمونوالکتروفورز دارد. در این فناوریها، ژل آگارز بهعنوان واسطه واکنش آنتیژن و آنتیبادی، میتواند خطوط یا حلقههای رسوبی شفافی را ایجاد کند که میتوان از آن برای تشخیص و تجزیه و تحلیل وجود و غلظت آنتیژن یا آنتیبادی استفاده کرد. اندازه منافذ و ویژگی بار ژل آگارز می تواند بر سرعت انتشار و کارایی اتصال آنتی ژن و آنتی بادی تأثیر بگذارد، بنابراین شرایط آزمایشی را می توان با تنظیم غلظت و نوع آگارز بهینه کرد.
کاربرد در آزمایشات زیست شناسی مولکولی
الکتروفورز ژل آگارز نه تنها می تواند برای جداسازی DNA و RNA مورد استفاده قرار گیرد، بلکه می تواند با سایر فناوری ها ترکیب شود تا به خالص سازی آنها برسد. به عنوان مثال، در فرآیند استخراج DNA، می توان از الکتروفورز ژل آگارز برای تشخیص یکپارچگی و خلوص DNA استفاده کرد و سپس بخش DNA هدف را می توان با برش ژل و بازیابی از ژل جدا کرد. این روش دارای مزایای عملکرد آسان و سرعت بازیابی بالا است. در آزمایشهای هیبریداسیون اسید نوکلئیک، ژل آگارز میتواند به عنوان پشتیبان فاز جامد برای تثبیت پروبهای DNA یا RNA بر روی ژل، و سپس هیبریداسیون با اسید نوکلئیک هدف نشاندار شده استفاده شود.
با تشخیص وجود و شدت سیگنال های هیبریداسیون، می توان حضور و غلظت اسیدهای نوکلئیک هدف را تعیین کرد. اندازه منافذ و ویژگی بار ژل آگارز می تواند بر کارایی اتصال پروب و اسید نوکلئیک هدف تأثیر بگذارد، بنابراین شرایط هیبریداسیون را می توان با تنظیم غلظت و نوع آگارز بهینه کرد. واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) یکی از رایج ترین تکنیک های مورد استفاده در زیست شناسی مولکولی برای تقویت DNA است. در تجزیه و تحلیل محصولات PCR، الکتروفورز ژل آگارز یکی از متداول ترین روش های مورد استفاده است. با جداسازی محصولات PCR از طریق الکتروفورز، می توان اندازه و خلوص قطعات تقویت شده را تشخیص داد، در نتیجه مشخص می شود که آیا واکنش PCR موفقیت آمیز است یا خیر و آیا مشکلات تقویت غیر اختصاصی وجود دارد یا خیر.
کاربرد در آنالیز بیوشیمیایی
اگرچه اندازه منافذ ژل آگارز نسبتاً بزرگ است، اما برای جداسازی پروتئین های مولکولی کوچک مناسب نیست، اما همچنان می توان از آن برای جداسازی و خالص سازی پروتئین در برخی موارد استفاده کرد. به عنوان مثال، در الکتروفورز ژل آماده سازی، از ژل آگارز می توان برای جداسازی و خالص سازی پروتئین هایی با وزن مولکولی بزرگتر استفاده کرد.
علاوه بر این، آگارز همچنین می تواند با مواد دیگر ترکیب شود تا ژل کامپوزیتی را برای گسترش دامنه جداسازی آن و بهبود کارایی جداسازی آماده کند. در برخی از آزمایشهای تعیین فعالیت آنزیمی، ژل آگارز میتواند به عنوان یک حامل برای تثبیت آنزیم استفاده شود. تثبیت آنزیم روی ژل آگارز می تواند فعالیت و پایداری آنزیم را حفظ کرده و جداسازی و بازیابی آنزیم از واکنش دهنده ها را تسهیل کند. این روش کاربردهای گسترده ای در زمینه مهندسی آنزیم دارد.
کاربرد در میکروبیولوژی
آگارز معمولاً به عنوان منعقد کننده در محیط های کشت میکروبی استفاده می شود. در مقایسه با آگار، آگارز دارای خلوص بالاتر و محتوای ناخالصی کمتری است که آن را برای کشت میکروبی مناسب تر می کند. هنگام تهیه محیط کشت جامد، آگارز را در آب داغ حل کنید، سپس سایر مواد مغذی و آنتی بیوتیک ها را اضافه کنید و خنک کنید تا محیط کشت جامد تشکیل شود.
این نوع محیط کشت می تواند یک محیط رشد پایدار برای میکروارگانیسم ها فراهم کند و جداسازی، خالص سازی و شناسایی آنها را تسهیل کند. در آزمایشهای شناسایی میکروبیولوژیکی، میتوان از ژل آگارز برای تهیه محیطهای شناسایی خاص استفاده کرد. به عنوان مثال، هنگام شناسایی باکتری های روده، می توان از محیط کشت آگارز حاوی قندهای خاص برای تشخیص انواع مختلف باکتری ها با مشاهده تخمیر قند آنها استفاده کرد. علاوه بر این، ژل آگارز همچنین می تواند برای تهیه محیط واکنش بیوشیمیایی برای میکروارگانیسم ها به منظور شناسایی ویژگی های متابولیک و فعالیت آنزیمی آنها استفاده شود.
فرآیند تولید آگارز را می توان به چهار بخش تقسیم کرد: پیش تصفیه، استخراج، تیمار سلولز DEAE و آبگیری.
مواد خام پودری پیش تیمار شده مستقیماً در دمای 80 درجه سانتیگراد به مدت 1/2 ساعت خشک می شوند. مواد خام نوار و بلوک با آب شسته می شوند، به قطعات کوچک بریده می شوند و در آن پخته می شوند.
استخراج: پس از چند ساعت هم زدن و عصاره گیری با محلول استر مخلوط استات استات استیک، آب را با مکش خارج کرده، بشویید، سپس با محلول بافر بی کربنات سدیم کربنات سدیم به مدت چند ساعت هم بزنید و عصاره بگیرید و سپس پمپ کرده، صاف کنید و با آب بشویید.
ژل آگار استخراج شده توسط محلول بافر با حرارت دادن با آب در محلول 4% حل می شود و سپس با سلولز DEAE برای هم زدن به مدت 3-4 ساعت تحت حفاظت حرارتی اضافه می شود و سپس سانتریفیوژ می شود. فیلتر جمع آوری شده و فیلتر می شود تا یک محلول سفید در حالت کلوئیدی بدست آید.
آبگیری: پس از حرارت دادن فیلتر سفید، اتانول 95 درصد را به سرعت اضافه کنید و در حالی که هم بزنید تا زمانی که رسوب آشکاری وجود نداشته باشد، آن را تا دمای اتاق خنک کنید، محلول لایه بالایی را ریخته، رسوب را بشویید و خشک کنید تا محصول با بازده 71 درصد به دست آید.
بازیابی معرف بازیابی سلولز DEAE: پس از سانتریفوژ، رسوب را با آب می جوشانند، روی پارچه ابریشم مش 100 صاف می کنند، چندین بار تکرار می کنند تا فیلتر شفاف شود، سپس با 0.5mol/1 HCI، 0.5mol/1 NaOH و آب شسته و خشک می شود. درصد بازیابی 95 درصد است. کسر 80 درجه سانتی گراد با تقطیر مستقیم محلول آبی اتانولی بازیابی شده از محلول آبی Yichun جمع آوری شد سپس کلرید سدیم جامد را تا حد اشباع اضافه کنید و به تقطیر ادامه دهید. 70 درصد قابل شارژ است. پس از تبخیر سدیم کلرید موجود در بطری، می توان آن را با شیر نیز شارژ کرد.
پودر آگارزمعمولاً تا بالای 90 درجه سانتیگراد گرم می شود تا در آب حل شود. وقتی دما به 35-40 درجه سانتیگراد کاهش یابد، ژل نیمه جامد خوبی را تشکیل می دهد که ویژگی اصلی آن و مبنای استفاده های مختلف است. عملکرد ژل آگارز معمولاً با قدرت ژل بیان می شود. هر چه غلظت آن بیشتر باشد، اثر ژل بهتر است. ژل آگارز به دلیل وجود پیوند هیدروژنی ایجاد می شود. هر عاملی که ممکن است پیوند هیدروژنی را از بین ببرد ممکن است منجر به تخریب ژل شود. آگارز آبدوست و تقریباً کاملاً بدون گروه های باردار است. به ندرت باعث دناتوره شدن و جذب به بیومولکول های حساس می شود. این یک حامل بی اثر ایده آل است.
در حین تهیه آگارز، لازم است تا حد امکان پکتین آگارز حذف شود، در غیر این صورت ممکن است مقدار بسیار کمی از سولفات و پیروات جایگزین گروه های یونیزه شده در آگارز شود که می تواند منجر به الکترواسموز (EEO) شود و بر حرکت ذرات تأثیر بگذارد. محتوای سولفات آگارز با کیفیت بالا نسبتاً کم است، معمولاً زیر 0.2٪، و اثر الکترواسموتیک آن نسبتاً کوچک است، معمولاً زیر 0.13. به همین دلیل قیمت آگار بسیار بیشتر از آگار است.
در سال 1937، اراکی برای اولین بار آگار را از آگار جدا کرد.
در سال 1961 بود که hjertin برای اولین بار خواص عالی آگارز را کشف کرد که توجه روزافزونی را به خود جلب کرد و تولید صنعتی را آغاز کرد. آگارز به طور گسترده در آزمایش های بالینی، تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی و جداسازی بیومولکول ها استفاده می شود.
پودر آگارز یک ابزار اساسی در زیست شناسی مولکولی و بیوتکنولوژی است. به طور گسترده ای در الکتروفورز ژل، کروماتوگرافی میل ترکیبی، ایمونودیفیوژن، ایمونوالکتروفورز و سایر زمینه ها استفاده می شود.
ویژگیهای منحصربهفرد آن، مانند سهولت استفاده، چند منظوره بودن، سمیت کم، و{0}}هزینه بودن، آن را به یک جزء ضروری در تحقیقات آزمایشگاهی تبدیل میکند.
علیرغم محدودیتهای وضوح و شکنندگی محدود، آخرین پیشرفتها در فناوری ژل آگار، از جمله ژل با وضوح بالا، دستگاههای میکروسیال مبتنی بر ژل پیشساخته و آگار، عملی بودن آنها را گسترش داده و عملکرد آنها را بهبود بخشیده است.
با پیشرفت مداوم تحقیقات علمی، پودر آگارز بدون شک به عنوان یک معرف ارزشمند و ضروری در جعبه ابزار بیولوژی مولکولی و بیوتکنولوژی ادامه خواهد داد.
سوالات متداول
آگارز چیست و چه هدفی دارد؟
ثابت شده است که الکتروفورز ژل آگارز یک روش کارآمد و موثر برای جداسازی اسیدهای نوکلئیک است. استحکام بالای ژل آگارز امکان کار با ژل های با درصد پایین را برای جداسازی قطعات بزرگ DNA فراهم می کند.
آگارز و آگار چیست؟
آگارز یک پلی ساکارید است که از جلبک های دریایی (به عنوان مثال جلبک قرمز) استخراج می شود و جزء اصلی آن پلی گالاکتوز است. آگار از آگارز و پکتین آگار با هم تشکیل شده است و برای به دست آوردن آگارز خالص می شود. آگارز یک چند شکل خطی است، در حالی که پکتین آگار مخلوطی ناهمگن از بسیاری از مولکول های کوچکتر است.
منظور از آگارز چیست؟
آگارز به عنوان یک پلی ساکارید{0}مولکولی{1} با وزن بالا استخراج شده از جلبک های قرمز دریایی، به ویژه آگاروسیت های Rhodophyceae تعریف می شود که به دلیل زیست سازگاری و خواص ژل شدن برگشت پذیر حرارتی، ژل های ایده آل برای مطالعات سلولی و الکتروفورز ژل را تشکیل می دهد.
هدف اصلی پودر آگارز چیست؟
آگارز که عمدتاً برای الکتروفورز ژل استفاده می شود، کاربردهای دیگری مانند کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون و خالص سازی میل ترکیبی دارد. بیشترین کاربرد آن در تهیه ژل آگارز است که اندازه منافذ به غلظت آگارز بستگی دارد.
تگ های محبوب: پودر آگارز 9012-36-6، تامین کنندگان، تولید کنندگان، کارخانه، عمده فروشی، خرید، قیمت، عمده، برای فروش