系統生物學的研究是現今最令人關注的前沿研究方向,它所研究的已經不是某一個特定的基因、蛋白或細胞的功能,而注重將基因組、蛋白組、細胞生物學作為一個整體來研究,研究它們在生命狀態及特定條件下的相互作用,從而進一步認識生命本身,揭示疾病的發生髮展過程,為新葯的開發提供更精確的信息和技術平台。在整個系統生物學的研究過程中,離心技術是“無處不在”,不論在核酸、蛋白還是細胞,都會使用超速離心機作為分離的工具。此外,超速離心機作為分析的手段可幫助測定蛋白的結構、蛋白與蛋白或小分子的相互作用及分子量等等,也可以幫助科學家進一步研究蛋白的不同層面。
超速離心機是生物化學和分子生物學不可缺少的技術手段。廣泛應用於大分子、細胞、細胞器等的分離、純化。通過離心分離或離心分析有的可直接獲得有關細胞、細胞器、病毒和生物大分子的信息,有的為進一步作化學分析、生物學功能測定以及形態學上觀察超微結構提供了基礎。根據不同的目的,可以採用不同的方法和技術。溶液經過超速離心可以分為上清與沉澱,但得到的沉澱與上清都是不均一的,前者含有最初溶液中所有的顆粒,而後者也仍含有少量的顆粒,但其大小比沉澱顆粒要小得多,這樣得到的上清,可進一步用更高速度的離心來分離其中的成分,稱為差速離心。如需得到純的物質,則應採用分析超離技術。應用密度超速離心可以了解物質的某些物理性質,如沉降係數及近似密度並得到一定量的較純物質。
轉頭也是離心技術的核心,利用離心轉頭分離樣本,除了離心機是必需之外,轉頭也是不可缺少的內容。要達到良好的分離效果,轉頭的選擇是非常重要的。樣品分離后的純度、分離的時間與轉頭類別有很大的關係。我院公共實驗平台有兩種轉頭,即固定角轉頭和水平轉頭。
建設公共實驗平台的目的
隨著學院的強勁發展,在科研與教學資源上的矛盾也日益突出,學院經過調查、研究與討論,認為國際化的藥學院應該有一流的開放式公共實驗平台,學院利用“985”工程集中投入建成了多學科共享的實驗平台,實現了硬體資源共享。旨在為學校和科研機構搭建公共技術平台,提供開放式公共服務,減少實驗儀器設備的重複購買和閑置,節約國家資金。建立一個開放式、研究性、綜合型的專業實驗平台,更有利於培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。該實驗平台由學院統一管理,公共實驗平台的儀器設備集中管理,統一使用,規範操作,對各個不同領域的儀器學院還分別指定了教授來指導工作。藥學院公共實驗平台總面積600多m2,主要由學校“985工程”投資近1200萬元建成了具有一定規模的公共實驗平台,擁有大型貴重精密儀器設備20餘台。典型的測試儀器有超速離心機、液質聯用儀、毛細管電色譜分析儀、製備與分析高效液相色譜儀、蛋白純化儀、流式細胞儀等多種類型的測試儀器,經過一年多的試運行,已取得良好的效果。
在公共實驗平台中超速離心機的管理辦法
超速離心機在公共實驗平台中除了完成正常的教學任務外,同時也為其它科研單位及企業提供測試分析服務。目前,該超速離心機為我院、化工學院、生命學院、醫學院、農學院、上海醫藥工業研究院和中科院上海分院等相關專業的科研工作提供了快捷、優質和周到的服務和有力的支持,該儀器在公共實驗平台深受師生的歡迎。
超速離心機對全校師生和社會科研人員開放,使用者經過培訓后可自己動手操作。如違章操作造成儀器設備損壞者,需承擔賠償責任。使用者要獲得自己動手操作儀器的資格,必須參加公共實驗平台儀器的上崗培訓,並通過開卷考試后才能獲得自行操作許可。公共實驗平台根據需要經常組織免費儀器培訓,師生可自行報名,按自己的課題需要參加相關培訓。使用超速離心機必須先通過公共實驗平台的安全與儀器操作培訓,再預約實驗,公共實驗平台實行全天候開放。公共實驗平台也為我校工科類研究生開設了核心課程《實驗技術與儀器分析》,有100多名學生踴躍報名參加培訓進一步促進創新人才的培養,起到了很好的作用。我們將不斷地探索和完善公共實驗平台的開放式管理模式。
超速離心機的運行效益
實踐已經證明,藥學院建立的開放式公共實驗平台和開放式實驗平台管理體系解決了“專管共用”、“資源共享”和“重複購置”的問題,通過學校、學院集中投資使得有限的資金髮揮了最大的效益。經過一段時間的磨合,這一改革已經取得了良好的效果。
該超速離心機自2006年至今一直保持著高使用率,每年要承擔的科研機時數2000多小時/台,測試樣品數約1萬個和近6000人時數的實驗教學任務,公共實驗平台實現了教學和科研創新真正的融合,也給公共實驗平台的發展提供了新的契機。
