Agaroosigeelin raaka-ainekoostumuksen karakterisointi

Abstract

Työn tavoitteena oli karakterisoida vaihtoehtoisia agaroosigeelin raaka-ainekoostumuksia, joita voitaisiin käyttää Wallacilla nykyisten geelien raaka-ainekoostumuksien sijaan. Tällaisia geelejä käytetään maailmanlaajuisesti levinneiden verisairauksien, kuten hemoglobinopatioiden ja talassemioiden, diagnosoinnin apuna. Agaroosin puhtaus on tärkeä tekijä analyysien onnistumisessa. Geelien käytössä hyödynnetään IEF-tekniikkaa. IEF eli isoelektrinen fokusointi, on erotustekniikka, jossa varaukselliset molekyylit liikkuvat geelillä kohti omia pI-pisteitään. Tämän mahdollistaa kantaja-amfolyyttien avulla geeliin luotu pH-gradientti.

Työssä valmistettiin agaroosigeelejä laboratorio-olosuhteissa erilaisten reseptien mukaan ja niitä ajettiin IEF-laitteistolla. Työ voidaan jakaa kolmeen eri osa-alueeseen: ”sorbitolipitoisuus ja keittoaika”, ”agaroosien sekoittaminen” sekä ”galaktomannaanin lisäys”. Hemoglobiinikontrolleina käytettiin AFSC-, HAFSC- ja NAFSC-kontrolleja. Kaikissa testeissä käytettiin kahden eri agaroosinvalmistajan agaroosia ja samaa amfolyyttiä. Tuloksia arvioitiin sekä visuaalisesti, että laskemalla geelissä muodostuvien hemoglobiinibandien etäisyyksiä. Työhön kuului yhteensä 23 testiä.

Testien tuloksista voidaan päätellä, että yksi agaroosigeelin raaka-ainekoostumus saattaisi toimia tuotannossa nykyistä paremmin. Hemoglobiinibandit olivat kyseisen reseptin mukaan valmistetuissa geeleissä liikkuneet oikeille kohdilleen ja bandit olivat visuaalisesti tarkasteltuna hieman paremmin fokusoituneita ja erottuneita toisistaan, kuin nykyisen reseptin mukaan valmistetuissa geeleissä. Tästä saatiin myös toistettavia tuloksia. Reseptin siirtäminen tuotantoon vaatisi kuitenkin vielä tuotantomittakaavan testejä. Lisäksi muiden testien tulokset rajasivat ulkopuolelle monta eri agaroosigeelin reseptiä, jotka eivät sovellu IEF-laatuisten geelien valmistukseen.

The objective of this project was to characterize alternative raw material formulae for agarose gel which could be used at Wallac instead of the current raw material formula. These kinds of gels are used to help diagnose globally spread blood diseases, such as hemoglobinopathies and thalassemias, in newborns. The purity of the agarose is an important factor when conducting these analyses. IEF techniques are used together with these gels. IEF or isoelectric focusing is a separation method where charged molecules migrate on the gel towards their own isoelectric points. This is made possible by the pH-gradient on the gel which is created by free carrier ampholytes

In this project agarose gels were prepared in laboratory conditions according to different formulae. Gels were then tested with IEF equipment. The work can be roughly divided into three different sectors: “sorbitol concentration and boiling time”, “mixing of agaroses” and “adding of galactomannan”. AFSC, HAFSC and NAFSC controls were used as hemoglobin controls. In all tests agarose from two different agarose manufacturers and the same ampholyte were used. The results were estimated both visually and by measuring the distances of hemoglobin bands that formed on the gels. The work included 23 tests.

From the test results it can be concluded that one raw material formula for agarose gel might work better in production than the current one. In this gel the hemoglobin bands migrated to their correct positions and the bands were, when examined visually, slightly better focused and separated from each other than in the gels prepared by the current formula. Repeatable results were also obtained from this test. Before introducing the formula to production some production size tests would be required. In addition the results from the other tests gave useful information relating to gels that do not meet the requirements of IEF technique.