Western Blot转膜实用技巧，赶紧Get起来！
Western Blot实验中，经过SDS-PAGE电泳分离后的蛋白质样品需经过“转膜”步骤，从PAGE胶转移到膜上固定，才能用各种方法进行Western Blot的检测和显示，而且为了防止没有电场的情况下已经分离的蛋白条带扩散，转膜要尽快进行。转膜是对Western最终结果影响最大的一步，转膜质量的好坏直接决定了实验结果的好坏。下面介绍一些实用技，赶紧Get起来吧。
一、膜的选择
Western Blot印迹常用的转移膜主要是硝酸纤维素膜（Nitrocellulose Blotting Membranes，NC）和PVDF膜（Polyvinylidene-Fluoride） ，此外也有用尼龙膜、DEAE纤维素膜做蛋白印迹。具体哪种膜适合于哪些实验呢？
选择的根据主要有：
a.膜与目的蛋白分子的结合能力（也就是单位面积的膜能结合蛋白的载量），以及膜的孔径（也就是拦截蛋白的大小）；通常小于20KDa的蛋白选择0.2um的膜，而大于20KDa的蛋白选择0.45um的膜。
b.不影响后续的显色检测（也就是适和用于所选的显色方法，信噪比好）；
c.如果后继实验有其他要求，比如要做蛋白测序或者质谱分析，还要根据不同目的来挑选不同的转移膜，就像国画要选择宣纸，油画要挑亚麻布或薄棉扣布一样。
常见的膜有NC膜和PVDF膜，区别如下：
1. 硝酸纤维素膜
硝酸纤维素膜是蛋白印迹最广泛使用的转移介质，对蛋白有很强的结合能力，而且适用于各种显色方法，包括同位素，化学发光（Luminol类）、常规显色、染色和荧光显色；背景低，信噪比高。NC膜的使用也很简便，比如不需要甲醛预处理，只要在无离子水面浸润排出膜内气泡，再在电泳缓冲液中平衡几分钟就可以了；比如NC膜很容易封闭，也不需要特别严谨的清洗条件。转移到NC膜上的蛋白在合适的条件下可以稳定保存很长时间， Schleicher & Schull公司的一个实验表明，转移到NC膜上的几种蛋白4度条件下保存5年依然保持免疫识别特性，依然可以得到清晰可信的Western Blot结果。不过要注意的是纯的硝纤膜在比较脆，又容易卷，操作要小心，不适合用于需要多次重复清洗的用途——因为经不起多次“折磨”。选择硝纤膜时要注意的是选择合适的孔径，通常20KD以上的大分子蛋白用0.45um孔径的膜，小于20KD的话建议选择0.2um的，如果小于7KD的话最好选择0.1um的膜。另外还要注意选择纯的NC膜——混有含醋酸纤维（CM）的NC膜结合力会有所降低。另外提醒一句：由于NC膜上结合的蛋白会因为一些去污剂而被代替，因此在封闭时最好使用较温和的Tween20，而且浓度不要超过0.3%（据说0.05%效果最好）。
硝纤膜最为大家熟悉和认可的品牌就是 Schleicher & Schull；Millipore；PALL，另外罗氏、Invitrogen、GE（Amersham）、Santa Cruz等公司都有提供各式的硝纤膜（估计OEM的可能性比较大，不过有时挺奇怪的，OEM的有时比生产厂家卖的还便宜）。 Schleicher & Schull的名字拗口——那大概需要舌头在口腔里经过若干次不同弧度和不同速度的上下往返精确运动再配合适当的吐气才能读得准确优雅，不过作为第一个提供硝纤膜的厂家依然广为人知，其NC膜分为纯NC膜和强化NC膜两种：Protran nitrocellulose membrane和Optitran nitrocellulose membrane。前者Protran一直是 Schleicher & Schull自豪的产品，这种“100% Pure Nitrocellulose Membranes”。一般而言，NC膜越纯，其蛋白结合能力就越高，所以要增加WB的灵敏度和分辨率，提高所使用膜的纯度是个可以考虑的选择。如果NC膜搀杂一些醋化纤维素——这在前面已经提到，会影响蛋白质结合。而Protran在制作过程中去除了各种杂质，保证了其纯度，从而增加了蛋白结合能力。除了这一点以外，Protran还有低背景、多孔径选择（0.45, 0.2, 0.1um）和保存时间长（实验证明膜上蛋白辨认时间可长达5年！真是“路遥知马力”的典范）等优点。但是Protran由于是纯NC膜，比较脆，机械耐受力欠佳，需要小心操作，如果担心自己“粗手粗脚”，那么就可以考虑一下Optitran或者Pall公司的以耐受力著称的BioTrace NT Nitrocellulose Transfer Membrane。
Optitran是在一层超薄聚酯支撑膜的两面均匀铺上100%纯的硝酸纤维素，结果表面看起来和纯硝纤膜完全一样，保持了NC膜各种优点，只是内部多了一层中性支持物，大大增强这种强化NC膜的柔韧度和机械耐受力，不容易卷曲，方便操作，特别是重复标记和洗脱的实验。不过有的使用过的人反应不如纯NC膜结合能力强。 NC膜除了一般的Discs、Rolls和Sheets以外，像Invitrogen、Bio-Rad公司还有一种方便顾客使用的“sandwich”三明治形，十分有趣。说它有趣是因为考虑周到，利于高通量操作，但其实也就是将滤纸和NC膜纸套成滤纸—NC膜—滤纸的层迭形式，预先切割装订好，方便使用。不过，卷膜肯定是最实惠的选择，只不过要自己动手裁剪——切记，必须带手套操作。不知道为什么在国外硝纤膜会被当作危险品来运输还要加收运费，所以货期蛮长的，所以还是卷膜好，一卷用n年——如果非要给这个n加个期限，那就是......至少可以用到等我毕业之后。
2. PVDF膜
刚开始做WB的人也许会有这种疑问：为什么实验室的老师（或者师兄师姐们）在教我们做WB的时候，如果是用PVDF膜做，总是小心翼翼的剪，节省着用，甚至一些边边角角也舍不得丢掉呢？其实，这不仅是因为PVDF膜比较贵，还由于PVDF膜是做WB的“杀手锏”。
聚偏二氟乙烯（PVDF）膜作为基质的转印膜由Millipore公司在1985年首先推出。与硝酸纤维素膜相比，PVDF膜在蛋白质截留能力，机械强度和化学相容性上都更优越的性能（Pluskal,et al.,1986)。市售硝酸纤维素膜的典型结合量是80-100μg/cm2,而PVDF膜结合量是100-200μg/cm2（而结合强度PVDF比硝纤膜强6倍！）。在艾滋病毒（HIV）血清学检验中直接比较PVDF和硝酸纤维素膜，PVDF膜具有更好的截留总HIV抗原能力并提高抗体检测糖基化被膜抗原的性能。但是PVDF膜最大的优点不仅于此：更好的机械强度和化学耐受性使PVDF膜在各种染色应用和多重免疫检测中成为理想选择；而且单个凝胶的泳道复本可用于多种目的，如考马斯亮蓝染色后切出条带并进行N-末端测序、蛋白消化/肽分离/内部测序和免疫检测（Kurien,et al.,2003)。特别是需要做N端蛋白测序，在相当“严酷”的清洗条件下，当尼龙或者硝纤膜已经降解的情况下PVDF膜依然保持本色，笑傲江湖。所以PVDF也是要做蛋白测序的唯一选择。此外，个人经验，一些强疏水蛋白用PVDF膜效果会更好一些。PVDF膜适用的检测方法也不少，化学发光、常规显色、同位素和标准染色都一样OK，但不适合荧光。PVDF膜特别注意的是需要100%甲醇预处理（不超过15秒）再用缓冲液平衡，才能用，而且适用过程中万一干了也要同样程序再处理（不过要真出现这种问题也是自己欠扁，谁要你不小心呢，转膜前处理也就罢了，转膜后再这样处理可能会影响后继的抗体识别呢）。PVDF膜同样分0.45um和0.2um的，后者孔径小，对小分子蛋白有较好的拦截吸附，背景可能会比前者稍高。
作为PVDF膜的鼻祖，Millipore公司的PVDF膜Immobilon系列分为Immobilon-P（0.45um）, -PSQ(0.2um), -FL(用于荧光显色)和Blotting Sandwiches for High Troughput四种。Immobilon-P膜孔径均一，具有极强的吸附能力，染色性能好、抗溶剂能力强和信噪比高，有助于提高检测灵敏度，而且开放的孔结构容易接近被吸附的蛋白质，并有助于去除背景上没有吸附的探针，可以说是免疫印迹检测理想的印迹膜。Immobilon-PSQ转印膜是印迹小分子蛋白质（<20KDa）的理想选择——优良的蛋白质吸附性能，渗漏少。内表面面积较大，可供蛋白质吸附从而提高蛋白质测序的得率。由于不含污染性支撑物或表面活性剂，Immobilon-PSQ层析谱上的背景峰值极小。Immobilon-FL也是Millipore值得骄傲的产品，因为这是第一个专门为荧光显色优化的转移膜。通过实验证明，这种膜在Kodak成像系统可以显示仅7ng的蛋白，听起来不错吧，有兴趣可以试一试。这几种膜除了一般的PVDF膜的优点之外，最大特点就是一个字——快。按照Millipore的操作手册，Immobilon可以在保证质量的前提下缩短WB时间到2个小时——主要是缩短封闭和洗脱时间。这可真是个好消息，因为坐在那儿等WB结果多浪费时间啊！缩短这个费时而枯燥的过程，早出结果，可以提高实验效率，利于我们分析实验结果，考虑下步对策嘛。卷膜经济实惠，裁剪剩下的边角料还可以用来做点杂交，而预裁剪的即用膜更适合高通量等等“用金钱换时间”的实验。再次强调的是，疏水PVDF膜在用前必须经过50%或以上体积比的甲醇或者乙醇溶液处理几分钟，待膜变成半透明后用MilliQ水或者纯水漂洗一下，转入电泳缓冲液平衡才能用。
Invitrogen公司的PVDF膜也有大家风范：膜是与两张预裁的滤纸同时提供，方便使用；虽然一般而言0.2um的膜渗漏少适用性会更强，但Invitrogen的 0.45umPVDF膜自有自家优势——特别适合于低背景，高敏感度的印迹反应，同样需要在乙醇或者甲醇，或者异丙醇中浸泡5分钟就可以用了。
3. 尼龙膜
尼龙膜更多是用于核酸的转移，也有见于蛋白印迹，比如dot blot，比较于NC膜来说，它的优点是结合力强，特结实又柔软且不易卷曲，机械强度大，便于操作，缺点是背景高——由于尼龙膜电荷密度高，使得非结合区的封闭比疏水性NC膜困难，对于灵敏度高的检测方法，背景问题尤为突出（据分子克隆III说通过热处理的酪蛋白和1%聚乙烯吡咯烷酮延长封闭时间可以改善），而且当转移缓冲液中存在有SDS时蛋白质就容易从尼龙膜上泄漏（通过甲醛固定可以缓解这一情况）。另外至今也没有适合尼龙膜上的直接染色方法。因此在许多情况下实验室人员进行WB实验不选择尼龙膜。
尽管如此，一些产品却能“取其精华，去其糟粕”，将尼龙膜一些不利于蛋白印迹的因素缩小或者去除，使其成为有效的蛋白转移介质。比如说，化学发光底物做得相当出色的Pierce公司，其旗下的Biodyne A&B Nylon Transfer Membrane就是这样一个产品。这种分为A，B两型的尼龙膜做工精良，孔径大小一致，为了保有尼龙膜高灵敏度的优点和摒弃背景影响大的缺点，Biodyne采用了合适的signal-to-noise 比例来调整，从而达到了200ug/cm2的蛋白结合能力，同时有比大多数尼龙膜甚至比一些NC膜都要小的低背景。除此之外，B型的Biodyne对于一些带负电蛋白是一种理想的转移膜，因为它在A型的基础上提高了正电荷集团的浓度。另外Biodyne相对于NC膜来说还是一种“打不怕，撕不烂，烧不着（200℃一下）”的“顽强”的转移膜。
二、转膜方法的选择
经典的转膜方法是电转移，主要有半干法转膜和湿法转膜。半干法操作要求高，但效率也高。湿法操作要求相对低，花时间多一些。
三、转膜操作注意事项
记得全程手套并使用镊子操作，一则避免手指上的油脂与蛋白会封闭转膜效率并易产生背景污斑影响结果，二则保护自己（未交联的丙烯酰胺、甲醛等等虽不立即致命但都会慢慢毒害你的身体）
如果WB前没有可参考的资料——比如不知道是否有表达，比如抗体少还要摸条件（稀释度），可以用剪膜剩下的边角料来先做几组点杂交摸条件，省点时间省点试剂；
去掉积层胶后，预染的Marker可用以识别胶上下方向和膜的正反面（预染Marker如果照着说明书用量，有可能在电泳时看不到条带，但转膜时有浓缩效应而且背景白就可以看到了。如果要电泳能看到就要参考电泳的那个用量，或者多加1—2倍的量）；如果目标蛋白小，指示剂也可以指示方向，但是如果蛋白大，指示剂已经跑出去了，就要留意分清胶上下方向，切个小角是常用的方法。
膜上要做好标记，识别正反面和上下。剪一个小小角最方便。膜和滤纸一起裁最好（不过滤纸上下叠多了膜不好剪，硝纤膜容易裂，用利刀+尺子+垫厚报纸划比较容易）尽量和胶一样大小，胶用纯水冲洗一下后用电泳缓冲液平衡过再量。我自己通常剪的时候会故意长宽各比胶少1mm，保证膜和胶不会碰到对方背后的滤纸就好，否则会导致电流不能通过膜，从而转膜无效。
对于特别小的蛋白，tricine SDS-PAGE电泳有助于提高蛋白大小在1KD—20KD间的分辨率，不用甘氨酸，丙烯酰胺的浓度也不用太高。不同分子量的蛋白质选择的凝胶浓度和转膜时间也是不同的，原则上高分子量蛋白用低浓度胶，转膜时间较长，而低分子量蛋白用高浓度胶分离，采用较短的转膜时间，下表可供参考：
转膜前胶要在转移缓冲液里平衡一下防止胶变形，也有助于进一步去掉可能有碍转膜的杂质。还有人在这一步浸泡帮助蛋白复性，可以直接在胶上检测蛋白活性。
膜漂在水面（或者甲醇液面）让液体从下通过膜上的孔渗上来以赶走膜内空气，膜彻底浸润后颜色会变深一点，任何白点或者斑都是没有完全浸润的标志，会影响转膜的。最后浸没入缓冲液里平衡。甲醇处理PVDF不要超过15秒。以后的步骤中不要让膜干涸了，万一不幸发生也用同样处理。
电转移缓冲液通常用Tris glycine系统，如果是转膜后有部分样品要蛋白测序，最好用CAPS缓冲液，减少甘氨酸对测序的污染。
半干电转移（Semi-Dry）用经过缓冲液饱和的滤纸代替传统转移槽，非常节约试剂，而且效果也好。由于不用“泡”在缓冲液中，半干转不单可用均一缓冲体系，也可以做非均一转移缓冲体系（配方下面有，还可以加 20 % (v/v) 甲醇，据说有助于增加转膜效率和减少胶变形的，但据说也有可能影响抗体识别）。半干转可以在30分钟内完成转膜（每平方厘米电流2.5—3.5mA，恒流，冷库。如果电流要求小可以延长到60—90分钟，但要防止过热。如果有那种温度贴，可以贴上参考温度），即使205KD这么大的蛋白转膜效率也高达80%。各种大小的蛋白的转移效率都OK。半干转可以上下层叠2块胶+膜一起转（面积还是按照单个计算），或者并排放（2块胶的面积计算），只要控制好单位面积的电流强度和时间，防止过热就好了。
有人觉得转膜加SDS有助于大分子蛋白转膜，我个人持保留意见，因为SDS等去垢剂影响硝纤膜和蛋白的结合，反而不好。
如果只做Western Blot，膜可以用丽春红S染色并在脱色前照相，对后面的免疫反应影响不大。不要用考马斯亮蓝或者氨基黑染色膜以免影响结果。如果有预染Marker需要用针或者笔扎眼记录条带位置，以免后面会洗掉而无法判断结果。预染Marker也有助于判断转膜的效率和情况，如果比目标分子大的Marker都已经转过去了，那就OK了。如果有能在Western结果显色的Marker就更方便了。
有人说在中性条件下电泳有助于蛋白测序，如果要蛋白测序需要提前一天倒胶，并说预电泳6小时（有还原剂如Glycolate）后再倒积层胶。除了要做HPLC分析应该用丽春红S而不要用考马斯亮蓝或者氨基黑染色，其他的比如测序和或者PTH都可以选灵敏度高些的考马斯亮蓝或者氨基黑。
转印后的PVDF膜在含20%甲醇溶液中在白透射光照下不用染色也依稀可以看到透明的蛋白条带，有时这种快速的方法可以不用染色识别条带，避免染色膜影响后继实验。
转膜后的封闭注意：
转膜后，膜上其他的空白位置需要用封闭液封闭。Western的灵敏度某种程度上受限于封闭做的好不好。脱脂奶是最常用的经济配方，用这种封闭剂由于里面可能有痕量的生物素和碱性磷酸酶，可能造成背景污染而不适合生物素—亲和素的检测方法（如果用了生物素标记的Marker而且结果背景较高，分析结果也有可能是受此影响），脱脂奶也不适合碱性磷酸酶检测（AP）方法。如果采用碱性磷酸酶检测系统，封闭剂最好用6%酪蛋白+1%聚乙烯吡咯烷酮+10mmol/L EDTA磷酸缓冲盐加热65度1小时确保碱性磷酸酶失活（可以加0.05%叠氮化钠，新鲜最好）。经济的脱脂奶配方和AP兼容得不太好，再加上HRP的底物选择范围也更宽，现在HRP是越来越普遍的选择。但是叠氮钠(NaN3)对辣根过氮化物酶(HRP)有灭活作用，如果用HRP检测系统则封闭液不要加叠氮化钠为好。切记。封闭时间和封闭剂的量都要足够。封闭不完全，后面就全白忙活了。
如果选用AP作为显色方法，封闭时就要选择Tris缓冲体系，不要用PBS，因为PBS干扰AP。再想起什么再补充吧。下一篇转到显色试剂的选择了。
鸡来源的抗体与PVDF和尼龙膜有较强的结合能力，从而产生较高背景，故如果选择鸡来源的抗体，最好使用硝酸纤维素膜（NC膜）。
四、 转膜后丽春红染色
为检测转膜是否成功，可以用丽春红进行染色，将膜放入TBST洗一次，然后置于丽春红染色工作液中，室温下摇动染色5分钟，大量的水洗膜，直至水变清无色，蛋白条带清晰。
文章来源：网络，文章版权归原作者所有
（声明：“细胞之邦”微信平台转载并注明自其它来源的资讯，目的在于传递更多信息，并不代表本平台赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。）
2、细胞培养那些事儿
3、神整理：你该选用哪种培养基才能养好细胞，出最好的paper？
细胞之邦——剖析细胞、分子、免疫学实验
及分享实验培训、讲座、科研工具的平台