從時(shí)間成本,金錢(qián)成本,以至于感情投入角度來(lái)評(píng)判,論實(shí)驗(yàn)室常規(guī)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)囊粋(gè)具備最低的投入產(chǎn)出比,相信大家都會(huì)選擇Western Blot實(shí)驗(yàn) 。各位正在科研道路上奮戰(zhàn)或者已經(jīng)成功打怪升級(jí)的同學(xué)們細(xì)數(shù)一下那些年你做的Western Blot,再數(shù)一下最后發(fā)表文章用到的Western Blot結(jié)果圖,相信比例低于1%的不在少數(shù)。
那么緣何Western Blot具有如此低下的投入產(chǎn)出比呢?仔細(xì)品品,Western Blot實(shí)驗(yàn)并非是一個(gè)非常復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),然而影響因素卻極其多,其中有些是可控的,有些是需要經(jīng)驗(yàn)判斷的,而有些只是需要留意實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié),就能夠做好的。而整個(gè)流程中,大家往往會(huì)非常重視那些不可感知的實(shí)驗(yàn)條件,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的流程固定參數(shù),以減少實(shí)驗(yàn)組和樣品之間的偏差,比如樣品的獲取過(guò)程,通常會(huì)固定裂解液的種類(lèi),用量,時(shí)間等等因素;比如電泳過(guò)程,通常會(huì)固定電壓或電流,并通過(guò)預(yù)染maker的指示固定電泳的總時(shí)間,也可以通過(guò)購(gòu)買(mǎi)預(yù)制膠減少電泳膠批次之間的誤差;比如轉(zhuǎn)膜和曝光,也可固定操作時(shí)間盡量減少誤差。但是這其中,最簡(jiǎn)單的操作部分,卻往往被忽視了,那就是封閉,洗滌和抗體孵育部分。
諸如上樣,電泳,轉(zhuǎn)膜,曝光流程,這些步驟的實(shí)驗(yàn)相對(duì)比較獨(dú)立,不受其他人實(shí)驗(yàn)的干擾,且通常是一次性的步驟,大家往往會(huì)遵守嚴(yán)格的操作流程。而封閉,洗滌和抗體孵育部分,由于是多次反復(fù)的操作,且經(jīng)常和其他實(shí)驗(yàn)室人員共享?yè)u床平臺(tái),因此往往很難固定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。比如,實(shí)驗(yàn)室很多的簡(jiǎn)易搖床并無(wú)控制振蕩速度和頻率的按鈕和參數(shù);比如在封閉或孵育的時(shí)候遇到其他人員需要洗滌而對(duì)搖床的速度進(jìn)行了調(diào)整,反之亦然;比如洗滌過(guò)程中沒(méi)有固定洗滌液的體積而是隨意倒入一定的量,甚至有時(shí)候倒入洗滌液的時(shí)候直接沖擊在膜上;比如多次洗滌的時(shí)間間隔不統(tǒng)一,有時(shí)候因需要配合其他實(shí)驗(yàn)的安排而延長(zhǎng)/縮短洗滌時(shí)間,或者增加/減少洗滌次數(shù)等等。由于Western Blot實(shí)驗(yàn)的封閉、洗滌和抗體孵育的效果很大程度上取決于時(shí)間,分子擴(kuò)散,液體交換效率等因素,因此上述各種條件的不統(tǒng)一,綜合下來(lái)會(huì)影響封閉的效果,抗體結(jié)合的效率和特異性,背景的干凈程度。雖然每次實(shí)驗(yàn)都會(huì)以?xún)?nèi)參來(lái)衡量不同樣品之間的差異,但是多次實(shí)驗(yàn)之間卻因?yàn)橐陨细鞣N因素的不統(tǒng)一,導(dǎo)致較大的實(shí)驗(yàn)偏差。因此將以上多次反復(fù)的簡(jiǎn)單操作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,可極大提高Western Blot的穩(wěn)定性,減少重復(fù)次數(shù)。
除此之外,封閉,洗滌和抗體孵育部分也是整個(gè)Western Blot中最耗時(shí)但卻沒(méi)有技術(shù)含量的部分,通常這幾個(gè)步驟的總時(shí)間會(huì)占用Western Blot的1/2以上,并且在這期間,需要研究人員時(shí)刻待命進(jìn)行抗體和洗滌液的更換,嚴(yán)重影響了進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)的安排。并且基于以下2個(gè)原因,很多人選擇一抗過(guò)夜,將Western Blot分成2天之內(nèi)完成。其中一個(gè)原因是擔(dān)心抗體的特異性不行,背景高,因此選擇低溫孵育過(guò)夜以提高特異結(jié)合和降低非特異背景;第二個(gè)原因是第一天進(jìn)行整個(gè)Western Blot的實(shí)驗(yàn)流程會(huì)導(dǎo)致做到晚上很晚的時(shí)間。通常一抗孵育過(guò)夜之后,第二天早上進(jìn)行洗滌,二抗孵育,洗滌,曝光,往往要到中午或者午飯后才能出結(jié)果,然后再?zèng)Q定當(dāng)日是否需要繼續(xù)調(diào)整樣品重新進(jìn)行新一輪的Western Blot實(shí)驗(yàn),其中留給數(shù)據(jù)分析和思考如何優(yōu)化下一步流程的時(shí)間比較少,因此容易陷入未經(jīng)詳細(xì)思考,便倉(cāng)促進(jìn)入下一個(gè)實(shí)驗(yàn)流程的惡性循環(huán)中。
那么如何解決以上關(guān)于封閉,抗體孵育和洗滌這類(lèi)簡(jiǎn)單的重復(fù)勞動(dòng)帶來(lái)的對(duì)整個(gè)Western Blot流程和結(jié)果的影響呢?唯一的解決方案就是對(duì)這幾個(gè)步驟進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化,以減少人工的干預(yù),以及有效利用凌晨的時(shí)間。目前市場(chǎng)上推出不少可解決這些問(wèn)題的小型自動(dòng)化設(shè)備,比如美國(guó)Cellagen Technology公司的Flexiwash FW400