在研發(fā)這個(gè)領(lǐng)域，要是從事的時(shí)間久了，那都會(huì)有著一把充滿辛酸的淚。我有一位朋友，他叫老陳，在一家規(guī)模處于中等水平的生物科技公司，擔(dān)任研發(fā)組的組長職務(wù)，其主要研究的方向是天然產(chǎn)物活性成分的純化以及鑒定工作。他們所在的團(tuán)隊(duì)人數(shù)并不是很多，然而項(xiàng)目安排得十分緊湊，往往是一個(gè)項(xiàng)目剛剛有了些許頭緒，緊接著下一個(gè)緊急的任務(wù)就又被壓了過來。老陳這個(gè)人技術(shù)方面非常扎實(shí)，只是稍微有點(diǎn)“軸”，一旦認(rèn)準(zhǔn)了傳統(tǒng)的方法，就不太樂意輕易去做出改動(dòng)，始終覺得“經(jīng)典的方法盡管速度慢，但是數(shù)據(jù)方面很扎實(shí)”。
他們實(shí)驗(yàn)室的日常，有很大一部分時(shí)間，都耗費(fèi)在了所謂的“過柱子”這件事上，而“過柱子”實(shí)際上就是柱層析分離。一旦目標(biāo)產(chǎn)物與雜質(zhì)峰稍微挨得近那么一點(diǎn)，便不得不反復(fù)去調(diào)整流動(dòng)相的比例。一次分離跑上七八個(gè)小時(shí)，這在他們那里是極為平常的事情。老陳跟他的組員，常常是在早上九點(diǎn)的時(shí)候設(shè)置好相應(yīng)系統(tǒng)。到了下午，每隔一兩個(gè)小時(shí)就要去查看一下譜圖。而到了晚上，還得有人時(shí)刻盯著收樣。整個(gè)這樣的流程，對于人的束縛作用極大。更為讓人頭疼的是，針對每次所分離出來的洗脫組分，他們得迅速判定哪根管子當(dāng)中存有“貨”（也就是目標(biāo)化合物），并且濃度大致是多少，而這會(huì)直接對后續(xù)究竟是進(jìn)行合并、持續(xù)純化亦或是舍棄作出決定。
按照傳統(tǒng)的做法，要從每個(gè)組分里分別取出一點(diǎn)兒，拿去作跑薄層色譜也就是TLC的點(diǎn)板操作，之后在紫外燈下進(jìn)行查看，又或者使用個(gè)別顯色劑去噴一下。這樣的方法在定性方面還算可以，然而卻極為粗略，根本沒辦法準(zhǔn)去進(jìn)行定量操作，會(huì)出現(xiàn)一些困擾情況。比如說某時(shí)候覺得有個(gè)斑點(diǎn)顯得挺亮，于是進(jìn)行合并然后加以濃縮，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)量少得實(shí)在是可憐，導(dǎo)致前面等待以及分離所花費(fèi)的時(shí)間全部作廢白費(fèi)；又有時(shí)或者會(huì)出現(xiàn)遺漏掉一些濃度低但純度卻高的組分的情況。組里來了個(gè)新的碩士生小劉，在私下不知抱怨了幾回，講覺著自個(gè)兒好似個(gè)“柱子女工”，多數(shù)時(shí)候都在等著并且做那種重復(fù)性驗(yàn)證，真正用在結(jié)構(gòu)分析以及活性測試上面的精力被極大地?cái)D壓了。
分光光度檢測試劑盒是什么原理
一年前的秋季成為了轉(zhuǎn)折點(diǎn)，公司承接了關(guān)于活性篩選的橫向合作項(xiàng)目，合作方要求對一批提取物里特定的黃酮類成分進(jìn)行快速定量，樣本數(shù)量多達(dá)上百個(gè)，而時(shí)間僅僅給予兩周 ，按照老陳慣用的高效液相色譜即HPLC方法，即便機(jī)器持續(xù)24小時(shí)運(yùn)作，單個(gè)樣本檢測仍需20分鐘，根本無法按時(shí)完成，接連幾日，老陳眉頭緊蹙，盯著項(xiàng)目書不停地咂嘴。
正處于毫無辦法可想的當(dāng)口，小劉謹(jǐn)小慎微地提出了一個(gè)建議∶“陳老師，在學(xué)校課題組期間，我似乎使用過一種借助分光光度法的快速檢測盒，它是專門用于測定總黃酮的，只要幾分鐘就能得出一個(gè)樣本結(jié)果，要不要嘗試用一下？”老陳的第一個(gè)反應(yīng)乃是產(chǎn)生懷疑∶“光度法？特異性是否足夠呢？雜質(zhì)干擾該如何處理呢？”。可是，眼看著死線就要臨近了，傳統(tǒng)的方法肯定是完不成任務(wù)的，他懷著那種“死馬當(dāng)作活馬醫(yī)”的心態(tài)，讓采購趕緊去找了幾家品牌，經(jīng)過對比之后，選定了一款信譽(yù)度比較高的分光光度檢測試劑盒。
試劑盒到貨之后，老陳親自動(dòng)手進(jìn)行測試。其原理實(shí)際上并非復(fù)雜：試劑盒當(dāng)中提供了特定的顯色劑，此顯色劑能夠與目標(biāo)黃酮類化合物產(chǎn)生特征顯色反應(yīng)，在特定的波長（舉例來說是500nm）之下具備最大吸收。他們只須要把待測樣本以及試劑依照比例進(jìn)行混合，在反應(yīng)一段時(shí)間以后，使用實(shí)驗(yàn)室最為普通的紫外 - 可見分光光度計(jì)測量一個(gè)吸光度值，接著對照試劑盒所提供的標(biāo)準(zhǔn)曲線，便能夠計(jì)算出濃度。為了對可靠性予以驗(yàn)證，老陳特意挑選了十個(gè)樣本，同時(shí)采用HPLC法以及試劑盒法來做對比。通過檢測發(fā)現(xiàn)，針對這個(gè)特別指定的成分，分光光度檢測試劑盒所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，和HPLC得出的結(jié)果，二者之間的相關(guān)性十分良好，相對偏差處于5%范圍以內(nèi)，完全能夠滿足項(xiàng)目所要求的篩選精度標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到篩選精度的要求。
分光光度法試劑盒與HPLC成本對比哪個(gè)更劃算
最令人驚喜的是源自效率，HPLC分析一個(gè)樣本，加上前期處理以及平衡所花費(fèi)的時(shí)間，平均需要30分鐘，然而使用試劑盒，從添加樣本、進(jìn)行反應(yīng)直至檢測，一個(gè)樣本用時(shí)不超過10分鐘，而且能夠批量開展操作，上百個(gè)樣本，再加上制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的時(shí)間，兩個(gè)人在三天之內(nèi)就全部達(dá)成了定量預(yù)篩，快速地鎖定了十幾個(gè)高含量的候選樣本，后續(xù)再運(yùn)用HPLC進(jìn)行精確的確認(rèn)，工作量大幅減少，項(xiàng)目不但如期交付，數(shù)據(jù)還獲得了合作方的認(rèn)可。
這回的“救火”體驗(yàn)，使得老陳在分光光度檢測試劑盒方面的態(tài)度出現(xiàn)了一百八十度的巨大轉(zhuǎn)變。他開啟了系統(tǒng)的思索，思考這個(gè)工具于他們平常的研發(fā)里能夠起到怎樣的作用。他進(jìn)行了一番經(jīng)濟(jì)賬的計(jì)算：HPLC開機(jī)成本高昂，色譜柱存在損耗，流動(dòng)相（特別是乙腈、甲醇這類有機(jī)溶劑）的消耗屬于一項(xiàng)持續(xù)的支出，儀器折舊更是占據(jù)大部分費(fèi)用。分光光度檢測試劑盒的核心成本是在一次性試劑方面，實(shí)驗(yàn)室中的紫外分光光度計(jì)屬于現(xiàn)成的設(shè)備，新增折舊很少。在應(yīng)對大批量、針對于絕對精度要求并非臨界的“篩查”或者“過程監(jiān)控”情形時(shí)，其中后者成本優(yōu)勢極為顯著。
如何選擇合適的分光光度檢測試劑盒
自那之后，于老陳的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，分光光度檢測試劑盒已不再僅僅是應(yīng)急物品，而是搖身一變成為了流程優(yōu)化的關(guān)鍵工具。其主要應(yīng)用于兩個(gè)環(huán)節(jié)，其一，乃是柱層析過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)下，他們并非再盲目地收集全部組分，而是于洗脫進(jìn)程里，每隔幾管便運(yùn)用對應(yīng)的試劑盒迅速檢測一下目標(biāo)成分的濃度，即刻繪制出大致的洗脫曲線，進(jìn)而能夠更為精確地判定收集的起始點(diǎn)以及終點(diǎn)，節(jié)省了大量的接收瓶與后續(xù)處理所需的時(shí)間。其二，是發(fā)酵或者植物細(xì)胞培養(yǎng)過程的監(jiān)測。計(jì)時(shí)進(jìn)行取樣操作，迅速去測定關(guān)鍵代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量情況，及時(shí)去調(diào)整培養(yǎng)參數(shù)，如此一來這個(gè)過程監(jiān)控的密度獲得大幅提升。
當(dāng)然了，老陳也清楚地明白知道它存在著局限性，他經(jīng)常會(huì)對組員講，說這盒子是個(gè)“好參謀”，然而卻并不是“大法官”，分光光度檢測試劑盒所具備的優(yōu)勢是快速、簡便以及成本低，格外適合針對已知成分展開定量分析，特別是那些有著特征顯色反應(yīng)的物質(zhì)，像是總黃酮、總酚、總糖、某些蛋白質(zhì)、特定的金屬離子等等，它的檢測原理致使其容易遭受結(jié)構(gòu)類似物或者某些雜質(zhì)的干擾，特異性沒辦法與色譜法相比較。所以，在他們的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，試劑盒所處的角色定位特別明確，那就是：在從事研發(fā)工作的進(jìn)程里開展快速的篩查，于工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，針對大量的樣本實(shí)施初步的定量，以此為決策給予及時(shí)的數(shù)據(jù)支撐。然而，最終的產(chǎn)品純度鑒定，產(chǎn)品含量的標(biāo)定，還有針對復(fù)雜未知物的分析，依舊是交付給像HPLC、液質(zhì)聯(lián)用（LC-MS）這類被稱做“金標(biāo)準(zhǔn)”的方法來進(jìn)行。
老陳憑借經(jīng)驗(yàn)，歸納出幾個(gè)挑選試劑盒的要點(diǎn)，其一，得清楚檢測對象，保證試劑盒方法的特異性契合你的誤差允許范疇；其二，要瞧試劑盒給出的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍是不是涵蓋你的樣本濃度，必要之時(shí)需自行稀釋或濃縮樣本；其三，需留意試劑的穩(wěn)定性以及保存條件，防止一次性購入過多致使失效；其四，品牌與技術(shù)支撐同樣關(guān)鍵，靠譜的供應(yīng)商會(huì)給出詳盡的應(yīng)用指南以及問題解答。
分光光度檢測試劑盒在研發(fā)流程中能解決哪些具體問題
今年三月初，于上海張江的一場實(shí)驗(yàn)室技術(shù)研討會(huì)上，擔(dān)任應(yīng)用案例分享嘉賓的老?陳，講述了他們團(tuán)隊(duì)的這般轉(zhuǎn)變。他站于臺(tái)上，手持激光筆，PPT上呈現(xiàn)著新舊工作流程的對比圖像，表明過去在其研發(fā)周期里，等待以及分析時(shí)間占據(jù)比例過高。在引入分光光度檢測試劑盒這類快速檢測工具后，他們把大量具重復(fù)性、篩查性的檢測任務(wù)分離出來，以低成本、高吞吐量的方式予以解決。這使得我們的研究人員，能夠?qū)⒏鼮閷氋F的時(shí)間以及精力，投放至更具創(chuàng)造性且需深入思考的那些環(huán)節(jié)上，例如工藝的優(yōu)化、結(jié)構(gòu)的解析，還有機(jī)制的研究等方面。這并非單純地對設(shè)備進(jìn)行替換，而是一種研發(fā)流程思維的轉(zhuǎn)變。
老陳跟我講過，自策略調(diào)整之后，他們項(xiàng)目組整體效率提高了大概30%，加班狀況變少了，更為關(guān)鍵的就是，團(tuán)隊(duì)當(dāng)中的年輕人，比如小劉，覺得手上工作“科技含量”更甚以往，不再是處于被動(dòng)等待狀態(tài)，而是能夠主動(dòng)憑借數(shù)據(jù)去調(diào)整實(shí)驗(yàn)方向，成就感增添了許多。 他本人亦從一位凡事都親自操辦、秉持傳統(tǒng)的老派技術(shù)員，轉(zhuǎn)變成為了一位樂于接納實(shí)用新技術(shù)、優(yōu)化資源配備的團(tuán)隊(duì)管理者。
這個(gè)故事給予我的啟發(fā)程度很深。于追求高精尖技術(shù)的研發(fā)范疇之中，有時(shí)恰好是那些看上去“簡單”、“傳統(tǒng)”的檢測方式，經(jīng)由產(chǎn)品化、試劑盒化的包裝處理，能夠解決最為實(shí)際的生產(chǎn)力方面的瓶頸問題。分光光度檢測試劑盒所代表的是一種思路考量：把成熟的檢測原理予以標(biāo)準(zhǔn)化、便利化，使得它能夠迅速融入現(xiàn)有的工作流程里面，在恰當(dāng)?shù)沫h(huán)節(jié)去釋放人力以及設(shè)備的壓。它興許并非舞臺(tái)之上最為奪目的明星，然而肯定是后臺(tái)極為得力的助手，能保證整個(gè)研發(fā)出來的劇目得以高效且流暢地持續(xù)上演。對于眾多在實(shí)驗(yàn)室一線拼搏的研發(fā)人員來講，擅長察覺到并運(yùn)用好如此這般的工具，絕對是在充滿內(nèi)卷的競爭情形之下，給自己謀取更多主動(dòng)以及從容的一條切實(shí)可行的途徑。
