아가로스 분말화학식 c24h38o19를 갖는 유기 물질입니다. 흰색 또는 노란색의 구슬모양의 젤입자 또는 분말로서 선형고분자로 기본구조는 1,3결합-D-갈락토오스와 1,4{11}}결합 3,6-엔도에테르-l-갈락토오스가 교대로 연결된 구조이다.
한천 펙틴은 많은 작은 분자로 구성된 이종 혼합물입니다. 아가로스는 일반적으로 90도 이상으로 가열하여 물에 용해되며, 온도가 35{3}}40도까지 떨어지면 좋은 반고체 겔을 형성하는데 이것이 다양한 용도의 주요 특징이자 기초입니다. 아가로스 겔의 성능은 일반적으로 겔의 강도로 표현됩니다. 강도가 높을수록 젤의 성능이 좋아집니다.
아가로스 분말Ag로 약칭되는 은 한천의 충전되지 않은 중성 성분으로, 아가로스 또는 아가로스로도 번역됩니다. 아가로스의 화학 구조는 1,3 -D-갈락토스로 연결되고 1,4-연결된 3,6-엔도에테르-l-갈락토스가 교대로 연결됩니다.
아가로스(Agarose)는 홍조류의 다당류에서 유래하며, 주성분은 폴리갈락토스(Polygalactose)로, 그 중 약 70%가 아가로스이고 30%가 분지쇄 아가로스이다. 아가로스는 선형 구조를 가지며 D-갈락토스와 3,6{17}}탈수 갈락토스 - 1, 4 및 - 1를 통과하며 3개의 접합이 교대로 반복되는 이당류 단위를 형성합니다. 분지형 사슬 아가로스는 - 1에서 추출되었으며, 3개의 결합이 다른 사슬을 분리합니다. 해조류를 뜨거운 물로 추출한 물질에는 약 40%의 한천이 함유되어 있습니다. 시중에서 판매되는 한천(보통 한천이라고 함)은 시트 모양이나 느슨한 밧줄 모양인 경우가 많으며 일반적으로 식용 검, 약물 포장제 또는 세균 배양 배지로 사용됩니다. 순수 아가로스는 생화학 실험실에서 전기영동, 크로마토그래피 및 생물학적 거대분자 또는 소분자의 분리 및 분석을 위한 기타 기술의 반고체 지지체로 자주 사용됩니다.
아가로스 생산 공정은 전처리, 추출, DEAE 셀룰로오스 처리 및 탈수의 네 부분으로 나눌 수 있습니다.
1) 전처리된 분말 원료를 80℃에서 1/2시간 동안 직접 건조시킨다. 스트립 및 블록 원료를 물로 세척하고 작은 조각으로 자르고 구운 것입니다.
2) 추출 : 아세트산나트륨초산혼합에스테르액으로 수시간 교반 추출한 후 흡인으로 물을 제거하고 세척한 후 탄산나트륨나트륨완충액으로 수시간 교반 추출한 후 펌핑, 여과하고 물로 세척한다.
3) 완충용액으로 추출한 한천겔을 4% 용액에 물과 함께 가열하여 녹인 후 DEAE 셀룰로오스를 첨가하여 보온하에 3~4시간 동안 교반한 후 원심분리한다. 여액을 수집하고 여과하여 콜로이드 상태의 백색 용액을 얻습니다.
4) 탈수: 백색 여액을 가열한 후 뚜렷한 침전이 없을 때까지 교반하면서 95% 에탄올을 빠르게 첨가하고 상온으로 냉각한 후 상층 용액을 부어내고 침전물을 세척 및 건조하여 생성물을 얻는다(수율 71%)
시약 회수 DEAE 셀룰로오스 회수: 원심분리 후 침전물을 물로 끓이고 100 메쉬 실크 천으로 여과하고 여액이 투명해질 때까지 여러 번 반복한 다음 0.5mol/1 HCl, 0.5mol/1 NaOH 및 물로 세척하고 건조합니다. 회수율은 95%이다. 이춘수용액에서 회수한 에탄올수용액을 직접증류하여 80C분획을 채취한 후 고체염화나트륨을 첨가하여 포화상태까지 증류시키면 . 70% 충전될 수 있다. 병 안의 염화나트륨이 증발한 후 밸브로 충전할 수도 있습니다.
아가로스 분말해조류에서 추출한 다당류로 한천의 주성분이다. 발견 이후 겔 형성 능력, 열 안정성, 화학적 안정성, 생체 적합성 등 독특한 물리적, 화학적 특성으로 인해 많은 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 그 목적에 대한 자세한 설명은 다음과 같습니다.
아가로스 겔 전기영동은 분자 생물학에서 가장 일반적으로 사용되는 분리 및 분석 기술 중 하나입니다. 겔 전기영동의 매체인 아가로스는 기공 크기가 크고 분리 범위가 넓으며 조작이 간단한 장점이 있습니다. 전기영동 과정에서 DNA, RNA 또는 단백질과 같은 생물학적 거대분자는 전기장의 작용에 따라 아가로스 겔의 기공을 통해 이동합니다. 서로 다른 분자의 전하, 크기 및 모양의 차이로 인해 겔 내 이동 속도가 다르므로 분리가 이루어집니다. 아가로스 겔 전기영동은 유전자 클로닝, 유전자 발현 분석 및 유전자 돌연변이 검출에 널리 사용됩니다. 이는 일반적으로 세포 배양에서 지지체 또는 매트릭스로 사용됩니다. 우수한 생체적합성과 화학적 안정성으로 인해 아가로스는 세포에 안정적인 성장 환경을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 연한천 콜로니 형성 실험에서 아가로스를 사용하여 반고체 배양 배지를 준비하여 세포의 콜로니 형성 능력을 검출하는데, 이는 세포의 악성 형질전환 정도를 평가하는 데 큰 의미가 있습니다. 또한, 아가로스는 다른 생체 재료와 결합하여 조직 공학 및 재생 의학에 사용하기 위한 복합 지지체 재료를 준비할 수도 있습니다. 아가로스 겔은 또한 면역확산 및 면역전기영동에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 기술에서 아가로스 겔은 항원과 항체 반응의 매체로서 투명한 침전선이나 고리를 형성할 수 있으며 이를 통해 항원이나 항체의 존재와 농도를 검출하고 분석할 수 있습니다. 아가로스 겔의 기공 크기와 전하 특성은 항원과 항체의 확산 속도와 결합 효율에 영향을 미칠 수 있으므로, 아가로스의 농도와 종류를 조정하여 실험 조건을 최적화할 수 있습니다.
분자생물학 실험에의 응용
아가로스 겔 전기영동은 DNA와 RNA를 분리하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라 다른 기술과 결합하여 정제할 수도 있습니다. 예를 들어, DNA 추출 과정에서 아가로스 겔 전기영동을 사용하여 DNA의 무결성과 순도를 검출한 후 겔 절단 및 회수를 통해 목적 DNA 세그먼트를 겔에서 분리할 수 있습니다. 이 방법은 조작이 쉽고 회복률이 높다는 장점이 있습니다. 핵산 혼성화 실험에서 아가로스 겔은 DNA 또는 RNA 프로브를 겔에 고정하기 위한 고체상 지지체로 사용될 수 있으며, 그런 다음 표지된 표적 핵산과 혼성화할 수 있습니다. 혼성화 신호의 존재 및 강도를 검출함으로써 표적 핵산의 존재 및 농도를 결정할 수 있습니다. 아가로스 겔의 기공 크기와 전하 특성은 프로브와 표적 핵산의 결합 효율에 영향을 미칠 수 있으므로, 아가로스의 농도와 유형을 조정하여 혼성화 조건을 최적화할 수 있습니다. 중합효소연쇄반응(PCR)은 DNA 증폭을 위해 분자생물학에서 가장 일반적으로 사용되는 기술 중 하나입니다. PCR 산물 분석에 있어서 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 하나는 아가로스겔 전기영동이다. 전기영동을 통해 PCR 산물을 분리함으로써 증폭된 단편의 크기와 순도를 검출할 수 있으며 이를 통해 PCR 반응의 성공 여부와 비{8}}증폭 문제가 있는지 여부를 판단할 수 있습니다.
아가로스 겔의 기공 크기는 상대적으로 크지만 소분자 단백질 분리에는 적합하지 않지만 경우에 따라 단백질 분리 및 정제에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 예비 겔 전기영동에서 아가로스 겔을 사용하여 더 큰 분자량을 가진 단백질을 분리하고 정제할 수 있습니다. 또한, 아가로스를 다른 물질과 결합하여 복합 겔을 제조하여 분리 범위를 확장하고 분리 효율을 향상시킬 수도 있습니다. 일부 효소 활성 측정 실험에서 아가로스 겔은 효소 고정화를 위한 담체로 사용될 수 있습니다. 아가로스 겔에 효소를 고정화하면 효소의 활성과 안정성을 유지할 수 있고, 반응물로부터 효소의 분리 및 회수를 촉진할 수 있습니다. 이 방법은 효소 공학 분야에서 폭넓게 응용됩니다.
미생물학 응용
아가로스는 일반적으로 미생물 배양 배지의 응고제로 사용됩니다. 한천에 비해 아가로스는 순도가 높고 불순물 함량이 낮아 미생물 배양에 더 적합합니다. 고형배지 제조 시에는 아가로스를 뜨거운 물에 녹인 후 기타 영양성분과 항생물질을 첨가하고 식혀서 고형배양배지를 만든다. 이러한 유형의 배양 배지는 미생물의 안정적인 성장 환경을 제공하여 미생물의 분리, 정제 및 식별을 용이하게 합니다. 미생물 식별 실험에서 아가로스 젤을 사용하여 특정 식별 매체를 준비할 수 있습니다. 예를 들어, 장내 세균을 식별할 때 특정 당을 함유한 아가로스 배양액을 사용하면 당의 발효를 관찰하여 다양한 종류의 세균을 식별할 수 있습니다. 또한, 아가로스 겔은 미생물의 대사 특성과 효소 활성을 감지하기 위한 생화학 반응 배지를 준비하는 데에도 사용할 수 있습니다.
아가로스 분말일반적으로 90도 이상으로 가열하여 물에 녹으며 온도가 35{2}}40도까지 떨어지면 좋은 반고체 겔을 형성하는데 이것이 다양한 용도의 주요 특징이자 기초입니다. 아가로스 겔의 성능은 일반적으로 겔의 강도로 표현됩니다. 강도가 높을수록 젤의 성능이 좋아집니다. 아가로스의 겔은 수소결합의 존재로 인해 발생합니다. 수소 결합을 파괴할 수 있는 모든 요인은 겔의 파괴로 이어질 수 있습니다. 아가로스(Agarose)는 친수성이며 전하를 띤 그룹이 거의 전혀 없습니다. 민감한 생물학적 거대분자에 대한 변성 및 흡착을 거의 일으키지 않습니다. 이상적인 불활성 캐리어입니다. 아가로스 준비 과정에서 한천펙틴을 최대한 제거해야 합니다. 그렇지 않으면 아가로스의 이온화 그룹을 대체하기 위해 극소량의 황산염과 피루브산이 있을 수 있으며, 이로 인해 전기삼투(EEO)가 발생하고 입자의 이동에 영향을 미칠 수 있습니다. 좋은 품질의 아가로스의 황산염 함량은 상대적으로 낮으며 일반적으로 0.2% 미만이며, 전기삼투는 상대적으로 작으며 일반적으로 0.13 미만입니다. 이것이 아가로스가 한천보다 비싼 이유입니다.
1937년에 아라키는 처음으로 한천에서 아가로오스를 분리했지만, hjertin이 처음으로 아가로오스의 우수한 성능을 발견한 이후에야 점점 더 많은 주목을 받고 산업 생산을 시작했습니다. 아가로스는 임상 테스트, 생화학적 분석 및 생체 거대분자의 분리에 널리 사용됩니다.
아가로스 분말은 겔 전기영동, 친화성 크로마토그래피, 면역확산 및 면역전기영동 분야에서 광범위한 응용 분야를 갖춘 분자 생물학 및 생명공학의 기본 도구입니다. 사용 용이성, 다용도성, 낮은 독성, 비용 효율성과 같은 고유한 특성으로 인해-실험실 연구에 없어서는 안 될 구성 요소입니다. 제한된 분해능 및 취성 등의 한계에도 불구하고 고해상도 겔, 프리캐스트 겔, 아가로스-기반 미세유체 장치를 포함한 최근 아가로스 겔 기술의 발전으로 유용성이 확대되고 성능이 향상되었습니다. 과학 연구가 계속 발전함에 따라 아가로스 분말은 의심할 여지 없이 분자 생물학 및 생명공학 툴킷에서 귀중하고 필수적인 시약으로 남을 것입니다.
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