Tween 20 چیست؟

Tween 20 نام تجاری رایجی برای ماده‌ای به نام:

Polysorbate 20

است.

این ماده یک Surfactant غیر یونی است و در محیط‌های آبی می‌تواند با ترکیبات Hydrophobic و سطوح مختلف برهم‌کنش داشته باشد.

از Tween 20 در:

Molecular Biology

Immunology

Protein Analysis

ELISA

Western Blot

Immunohistochemistry

Immunofluorescence

استفاده می‌شود.

مهم‌ترین نقش آن در بسیاری از این کاربردها، Washing و کاهش Non-specific Binding است.

Tween 20 یا Polysorbate 20؛ Non-ionic Surfactant پرکاربرد در Washing Bufferهای آزمایشگاهی

Surfactant چیست؟

Surfactant مولکولی است که بخش‌هایی با تمایل متفاوت به آب دارد.

به‌صورت ساده، این مولکول‌ها دارای:

هستند.

این ساختار به آن‌ها اجازه می‌دهد در مرز میان آب و ترکیبات Hydrophobic قرار گرفته و خواص سطحی محلول را تغییر دهند.

به همین دلیل به آن‌ها Surface-active Agent گفته می‌شود.

چرا Tween 20 یک Non-ionic Surfactant است؟

Surfactantها را می‌توان بر اساس بار الکتریکی Head Group به گروه‌های مختلف تقسیم کرد:

Tween 20 دارای Head Group بدون بار یونی خالص است و در گروه Non-ionic Surfactants قرار می‌گیرد.

این ویژگی باعث می‌شود نسبت به شوینده‌های یونی قوی مانند SDS معمولاً اثر Denaturing کمتری روی Proteinها داشته باشد.

Tween 20 چگونه عمل می‌کند؟

Tween 20 می‌تواند با سطوح Hydrophobic و مولکول‌هایی که به‌صورت ضعیف یا غیراختصاصی به سطح متصل شده‌اند برهم‌کنش کند.

در Immunoassayها این ویژگی اهمیت زیادی دارد.

فرض کنید یک Antibody به سطحی متصل شده، اما این اتصال اختصاصی نیست.

در مرحله Washing، وجود مقدار مناسبی از Tween 20 می‌تواند به کاهش چنین اتصال‌هایی کمک کند.

نتیجه مطلوب:

است.

Washing در آزمایش‌های ایمونولوژیک چرا مهم است؟

Washing گاهی به‌عنوان مرحله‌ای ساده در نظر گرفته می‌شود، در حالی که می‌تواند مستقیماً کیفیت نتیجه را تعیین کند.

پس از Incubation معمولاً دو گروه مولکول وجود دارند:

Bound Molecules و Unbound Molecules

هدف Washing این است که تا حد امکان مواد Unbound و اتصال‌های ضعیف و غیراختصاصی حذف شوند، بدون اینکه Binding اختصاصی به‌طور قابل توجهی از بین برود.

Tween 20 به ایجاد این تعادل کمک می‌کند.

PBS-T چیست؟

یکی از رایج‌ترین محلول‌های Washing:

PBS-T

PBS-T معمولاً به معنی:

است.

PBS محیط بافری و یونی را فراهم می‌کند و Tween 20 نقش Detergent ملایم را دارد.

PBS-T در بسیاری از پروتکل‌های:

استفاده می‌شود.

TBS-T چیست؟

محلول رایج دیگر:

TBS-T یا TBST

است.

یعنی:

این محلول به‌ویژه در Western Blot بسیار رایج است.

تفاوت اصلی PBS-T و TBS-T در Buffer پایه آن‌ها است.

تفاوت PBS-T و TBS-T چیست؟

انتخاب بین این دو باید بر اساس Assay و Reagentهای مورد استفاده انجام شود.

غلظت Tween 20 در Washing Buffer چقدر است؟

غلظت مناسب به Assay بستگی دارد.

در بسیاری از پروتکل‌های آزمایشگاهی، Tween 20 در غلظت‌های پایین و معمولاً در محدوده حدود:

۰٫۰۵ تا ۰٫۱٪

در Washing Buffer دیده می‌شود. اما این اعداد Universal نیستند.

برخی Assayها ممکن است به مقدار کمتر یا بیشتری نیاز داشته باشند.

بنابراین SOP، Kit Insert یا Protocol سازنده باید مبنا قرار گیرد.

Tween 20 در ELISA چه کاربردی دارد؟

Tween 20 یکی از مواد بسیار رایج در Washing Bufferهای ELISA است.

در ELISA معمولاً مراحل متعددی از:

وجود دارد.

برای مثال:

Coating

↓

Washing

↓

Blocking

↓

Sample Incubation

↓

Washing

↓

Detection Antibody

↓

Washing

↓

Substrate

در بسیاری از این مراحل، Washing مناسب برای حذف Reagentهای متصل‌نشده ضروری است.

چرا Washing در ELISA اهمیت زیادی دارد؟

فرض کنید Detection Antibody یا Enzyme Conjugate به‌طور کامل شسته نشود. مقداری از آن در Well باقی می‌ماند. پس از اضافه کردن Substrate ممکن است حتی در نبود Binding اختصاصی نیز Signal ایجاد شود.

نتیجه:

Background بالا خواهد بود. بنابراین Washing ضعیف یکی از دلایل مهم Background بالا در ELISA است.

آیا Tween 20 می‌تواند Background ELISA را کاهش دهد؟

بله، یکی از دلایل استفاده از Tween 20 همین است.

Tween 20 می‌تواند اتصال‌های Hydrophobic و Non-specific را کاهش دهد. اما Background بالا فقط ناشی از Tween کم نیست.

عوامل دیگری مانند:

نیز باید بررسی شوند.

آیا Tween 20 زیاد می‌تواند Signal ELISA را کم کند؟

بله.

اگر Washing بیش از حد شدید باشد، ممکن است بخشی از Interactionهای موردنظر نیز تحت تأثیر قرار گیرند. این موضوع می‌تواند در اثر:

رخ دهد.

بنابراین هدف، بیشترین Washing ممکن نیست؛ بلکه Washing بهینه است.

Tween 20 در Western Blot

Tween 20 یکی از مواد بسیار رایج در Western Blot است.

پس از Transfer پروتئین‌ها به Membrane و انجام Blocking، مراحل Antibody Incubation و Washing انجام می‌شوند.

یک Workflow ساده:

در بسیاری از پروتکل‌ها Washها با:

TBST انجام می‌شوند.

Tween 20 چگونه Background در Western Blot را کاهش می‌دهد؟

در Western Blot هدف این است که Antibody فقط به Protein Target متصل شود.

اما Antibody می‌تواند به شکل غیراختصاصی نیز به:

متصل شود.

Washing با Buffer حاوی Tween 20 می‌تواند بخشی از این Interactionهای ضعیف را حذف کند.

نتیجه می‌تواند:

باشد.

Tween 20 در Blocking Buffer

در برخی پروتکل‌ها مقدار کمی Tween 20 در Blocking Buffer یا Antibody Diluent نیز وجود دارد.

این کار می‌تواند به کاهش Non-specific Interaction کمک کند.

اما وجود Tween در Blocking Buffer برای همه Assayها ضروری نیست.

نوع:

باید در نظر گرفته شود.

آیا Tween 20 روی Phosphoprotein Western Blot اثر دارد؟

در مطالعات Phosphoprotein انتخاب Buffer اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

برای مثال استفاده از برخی Bufferها یا Blocking Agentها می‌تواند با سیستم تشخیص Phosphorylation تداخل ایجاد کند.

در بسیاری از پروتکل‌های Phosphoprotein Western Blot، TBS-T نسبت به PBS-T ترجیح داده می‌شود.

با این حال باید دستورالعمل Antibody سازنده بررسی شود.

Tween 20 در Immunofluorescence

Tween 20 در بعضی پروتکل‌های Immunofluorescence برای Washing یا Permeabilization ملایم استفاده می‌شود.

اما قدرت آن در اختلال غشایی معمولاً کمتر از Triton X-100 است.

بنابراین اگر هدف دسترسی گسترده به Intracellular Targetها باشد، ممکن است Triton X-100 مناسب‌تر باشد.

در مقابل اگر فقط یک Detergent ملایم در Wash Buffer موردنیاز باشد، Tween 20 انتخاب رایجی است.

تفاوت Tween 20 و Triton X-100 چیست؟

این یکی از مهم‌ترین مقایسه‌ها است.

به‌طور ساده:

Tween 20 → Washing

Triton X-100 → Permeabilization / Lysis

البته این تقسیم‌بندی مطلق نیست.

تفاوت Tween 20 و Tween 80 چیست؟

Tween 20 و Tween 80 هر دو از خانواده Polysorbateها هستند اما ساختار آن‌ها متفاوت است.

Tween 20 عمدتاً با Lauric Acid مرتبط است، در حالی که Tween 80 عمدتاً دارای Oleic Acid است.

این تفاوت روی خواص Surfactant تأثیر می‌گذارد.

بنابراین Tween 20 و Tween 80 نباید صرفاً بر اساس شباهت نام جایگزین یکدیگر شوند.

تفاوت Tween 20 و SDS چیست؟

SDS یک Anionic Detergent قوی است.

Tween 20 یک Non-ionic Detergent ملایم‌تر است. این دو کاربردهای کاملاً متفاوتی دارند.

تفاوت Tween 20 و NP-40

هر دو Non-ionic Surfactant هستند اما قدرت و کاربرد آن‌ها متفاوت است.

NP-40 یا Substituteهای آن بیشتر در:

استفاده می‌شوند.

Tween 20 بیشتر در:

کاربرد دارد. بنابراین جایگزین مستقیم یکدیگر نیستند.

Tween 20 و Cell Lysis

اگرچه Tween 20 یک Detergent است، اما معمولاً انتخاب اصلی برای Cell Lysis قوی نیست.

برای Lysis بسته به هدف از موادی مانند:

استفاده می‌شود.

Tween 20 معمولاً زمانی انتخاب می‌شود که اثر Detergent ملایم‌تری موردنیاز باشد.

Tween 20 و Protein-Protein Interaction

یکی از مزایای Non-ionic Detergentها این است که معمولاً نسبت به Detergentهای یونی قوی، اثر کمتری روی ساختار Protein دارند.

اما Tween 20 همچنان می‌تواند روی Interactionهای ضعیف اثر بگذارد.

اگر آزمایش به Protein-Protein Interaction حساس است، نوع و غلظت Detergent باید Validate شود.

Tween 20 و Micelle Formation

Tween 20 نیز مانند بسیاری از Surfactantها در غلظت مشخصی شروع به تشکیل Micelle می‌کند.

این مقدار:

Critical Micelle Concentration یا CMC نامیده می‌شود.

Micelleها ساختارهایی هستند که در آن‌ها بخش‌های Hydrophobic مولکول‌های Surfactant به سمت داخل و بخش‌های Hydrophilic به سمت محیط آبی قرار می‌گیرند.

این ویژگی در Solubilization ترکیبات Hydrophobic اهمیت دارد.

چرا Tween 20 هنگام Pipetting مشکل ایجاد می‌کند؟

Tween 20 یک مایع نسبتاً Viscous است.

به همین دلیل Pipetting مستقیم حجم‌های کوچک از Stock غلیظ ممکن است دقیق نباشد.

مشکلات احتمالی:

است.

برای کارهای حساس بهتر است از روش استاندارد آزمایشگاه برای تهیه Stock یا Working Solution استفاده شود.

چرا در محلول Tween 20 کف ایجاد می‌شود؟

Surfactantها می‌توانند تشکیل Foam را تسهیل کنند.

Mixing شدید محلول حاوی Tween ممکن است باعث ایجاد مقدار زیادی Foam شود.

این مسئله می‌تواند:

بنابراین معمولاً Mixing کنترل‌شده بهتر از تکان دادن بسیار شدید است.

آیا Tween 20 استریل است؟

همه محصولات Tween 20 الزاماً Sterile نیستند.

Tween 20 ممکن است با Gradeهای مختلف عرضه شود:

در صورت نیاز به Sterility باید Specification همان Catalog Number بررسی شود.

شرایط نگهداری Tween 20

شرایط دقیق نگهداری باید طبق Datasheet سازنده رعایت شود.

موارد مهم عبارت‌اند از:

محلول‌های آماده PBS-T یا TBS-T نیز ممکن است شرایط نگهداری متفاوتی نسبت به Tween 20 Concentrate داشته باشند.

آیا PBS-T و TBS-T را می‌توان مدت طولانی نگهداری کرد؟

این موضوع به:

وابسته است.

در محیط‌های حساس، Contamination می‌تواند نتیجه آزمایش را تغییر دهد.

بنابراین بهتر است Working Solutionها مطابق SOP تهیه و نگهداری شوند.

Tween 20 در ELISA Kitها

بسیاری از ELISA Kitها Wash Buffer Concentrate ارائه می‌کنند.

این محلول ممکن است حاوی:

باشد.

در این شرایط بهتر است به جای تهیه Wash Buffer عمومی، از محلول توصیه‌شده همان Kit استفاده شود.

چون Assay با همان شرایط Validate شده است.

خطاهای Washing در ELISA

یکی از بخش‌هایی که می‌تواند Variation زیادی ایجاد کند، Washing است.

خطاهای رایج شامل:

است.

در آزمایش‌های Quantitative این خطاها می‌توانند روی OD نهایی اثر بگذارند.

Manual Washing و Plate Washer

در ELISA شست‌وشو ممکن است به‌صورت:

Manual

یا با:

Microplate Washer

انجام شود.

Plate Washer می‌تواند Reproducibility را افزایش دهد، به‌خصوص وقتی تعداد Plateها زیاد باشد.

اما دستگاه نیز نیاز به:

دارد.

Tween 20 در IHC

در Immunohistochemistry نیز Tween 20 ممکن است در Washing Bufferها استفاده شود.

هدف اصلی معمولاً کاهش اتصال غیراختصاصی و کمک به Washing است.

اما شرایط باید با:

سازگار باشد.

Tween 20 در Molecular Biology

Tween 20 در برخی Bufferها و پروتکل‌های Molecular Biology نیز استفاده می‌شود.

برای مثال ممکن است در:

به مقدار کم حضور داشته باشد.

اما اثر Detergent بر Enzyme باید در نظر گرفته شود. اضافه کردن Tween 20 به یک Reaction بدون Validation توصیه نمی‌شود.

آیا Tween 20 روی PCR اثر دارد؟

در برخی فرمولاسیون‌های PCR مقدار بسیار کمی Non-ionic Detergent می‌تواند وجود داشته باشد و به

پایداری سیستم یا کاهش Adsorption کمک کند.

اما این به معنی اضافه کردن روتین Tween 20 به هر PCR نیست.

غلظت نامناسب می‌تواند عملکرد Enzyme یا Reaction را تغییر دهد.

بنابراین در PCR باید از فرمولاسیون Validate شده استفاده شود.

Tween 20 و BSA

Tween 20 و BSA گاهی در یک Assay حضور دارند اما نقش آن‌ها متفاوت است.

ترکیب مناسب آن‌ها در برخی Immunoassayها می‌تواند Background را کاهش دهد.

Tween 20 و Sodium Azide

در برخی Bufferهای آزمایشگاهی ممکن است علاوه بر Tween 20 از Sodium Azide به‌عنوان Preservative استفاده شود.

اما Sodium Azide با بعضی سیستم‌های Enzyme-based، به‌ویژه سیستم‌های وابسته به Peroxidase، می‌تواند تداخل داشته باشد.

بنابراین Composition Buffer باید با Detection System سازگار باشد.

مزایا و محدودیت‌ها

برندهای مطرح Tween 20

برخی تولیدکنندگان شناخته‌شده عبارت‌اند از:

Tween 20 همچنین ممکن است به‌صورت جزء یک Wash Buffer آماده یا Kit عرضه شود.

هنگام خرید Tween 20 به چه نکاتی توجه کنیم؟

هنگام استعلام بهتر است موارد زیر مشخص شوند:

اگر هدف ELISA یا Western Blot باشد، این موضوع نیز بهتر است در درخواست مشخص شود.

Tween 20 خالص بخریم یا Wash Buffer آماده؟

این تصمیم به نوع کار بستگی دارد.

اگر آزمایشگاه حجم زیادی از PBS-T یا TBS-T مصرف می‌کند، خرید Tween 20 و تهیه Buffer در آزمایشگاه می‌تواند اقتصادی باشد.

در مقابل برای:

استفاده از Wash Buffer آماده می‌تواند Reproducibility بیشتری ایجاد کند.

سؤالات متداول