کروماتوگرافی در تفکیک اجزای یک مخلوط استفاده می شود و یک تکنیک آزمایشگاهی پرکاربرد است و از رزین های کروماتوگرافی استفاده می شود. کروماتوگرافی در شروع کار مخلوط را از در یک فاز ثابت قرار می دهد و با یک فاز متحرک مخلوط می شود. این روش اجزا را با توجه به تفاوت های فیزیکی و شیمیایی جدا می کند. کروماتوگرافی برای اولین بار توسط میخائیل تسوت در اوایل قرن بیستم معرفی شده و از آن زمان تکنیک های مختلفی از جمله کروماتوگرافی کاغذی، لایه نازک، گازی و مایع با کارایی بالا توسعه یافته است. هر یک از این تکنیک ها برای کاربرد های مخصوص به خود طراحی و استفاده می شوند.
رزین های کروماتوگرافی که به عنوان فاز ثابت در تکنیک کروماتوگرافی به کار می روند و موادی جامد با ساختار ذرات ریز و متخلخل هستند. این رزین ها نقش حیاتی در تجزیه و تفکیک اجزای مخلوط طبق ویژگی های شیمیایی یا فیزیکی آن ها ایفا می کنند. آن ها در فرآیند خالص سازی و تحلیل مولکول ها اهمیت دارند. طراحی دقیق این رزین ها به گونه ای که با مولکول های خاص واکنش نشان دهند و می تواند به بهبود و افزایش کارایی فرآیند
تفکیک کمک کند و نتیجه بهتری را در تکنیک های مختلف کروماتوگرافی به همراه داشته باشد.
رزین های کروماتوگرافی ویژگی های منحصر به فردی دارد که نقش حیاتی در تجزیه اجزا و بهینه سازی فرآیند ها ایفا می کنند. این رزین ها قادرند اجزای مخلوط را بر اساس ویژگی های شیمیایی خاصی برای مثال قطبیت، اندازه، بار الکتریکی، و تمایل به تعامل با سطح رزین از یکدیگر جدا کنند. انتخاب درست نوع رزین تأثیر چشمگیری بر کارایی و دقت فرآیند های تصفیه داشته باشد.
برای مثال در تکنیک کروماتوگرافی تبادل یونی، رزین ها با بارهای الکتریکی خود قادرند یون های متضاد را به دام بیندازند. همچنین برخی رزین ها برای تفکیک مولکول های خاص مانند پروتئین ها یا آنتی بادی ها طراحی می شوند. این ویژگی ها به بهبود دقت و کارایی فرآیند کمک کرده و زمان اجرای آن را کاهش می دهند.
همچنین رزین ها به گونه ای طراحی شده اند که در برابر تغییرات فراوان pH، دما، و فشار مقاوم باشند و در شرایط چالش بر انگیز آزمایشگاهی عملکرد مناسبی داشته باشند. برخی از این رزین ها همچنین قابلیت شستشو و بازسازی دارند که امکان فرصت استفاده دوباره و صرفه جویی در مخارج را فراهم می کند.
رزین های کروماتوگرافی تبادل یونی که به انگلیسی به آنIon exchange chromatography resins نیز گفته می شود برای تجزیه مولکول ها بر اساس بار الکتریکی طراحی شده اند و به دو دسته اصلی تقسیم می شوند که رزین های کاتیونی که به جذب کاتیون ها می پردازند و رزین های آنیونی که برای جذب آنیون ها استفاده می شوند. این تکنیک به ویژه در تصفیه ترکیباتی مانند پروتئین ها و اسید های نوکلئیک کاربرد دارد.
Affinity chromatography resins یا رزین آفینیتی تجزیه مولکول ها با توجه به واکنش های منحصر به فردی که بین لیگاند های متصل به رزین و مولکول های هدفی که شامل پروتئین ها و آنزیم ها می شوند صورت می گیرد. رزین آفینیتی به صورت کارآمد در فرآیند تصفیه و دقت شناسایی ترکیبات نقش دارند.
رزین فاز معکوس، که تحت عنوان Reversed-Phase Chromatography Resin نیز شناخته می شوند، برای تفکیک مولکول های پپتید و پروتئین های کوچک بر مبنای ویژگی های قطبیتی معکوس طراحی شده اند. این رزین ها معمولاً دارای سطوح هیدروفوبیک هستند که جذب مولکول های غیر قطبی یا کم قطبی را ساده می کند.
رزین های کروماتوگرافی جذب سطحی یا Adsorption Chromatography Resin برای جداسازی ترکیبات بر اساس قدرت جذب آن ها به سطح رزین طراحی شده اند. این نوع رزین ها به دلیل ویژگی های سطحی خاص و تعاملات جذب و دفع، توانایی پردازش متفاوت مولکول ها را دارند و این امر باعث می شود که ترکیبات مختلف به شیوه ای متفاوت از یکدیگر جدا شوند.
رزین از پلیمرهایی مانند پلی استایرن یا پلی آکریل آمید ساخته می شوند. این پلیمرهای گفته شده به صورت ذرات کوچک و متخلخل تولید می شوند که ساختاری ایده آل برای فرآیند تجزیه ایجاد می کنند.
بعد از تولید ذرات پلیمری، با اضافه شدن گروه های عاملی مانند گروه های آنیونی، کاتیونی، هیدروفوبیک یا لیگاند های شیمیایی، سطح رزین تغییر می کند. با اتصال هر گروه عاملی به سطح رزین ویژگی های فرآیند تغییر می کند.
در رزین افینیتی، لیگاند های بیوشیمیایی، نظیر آنتی بادی ها، آنزیم ها یا سایر مولکول های شناسایی کننده، به سطح رزین متصل می شوند تا امکان تجزیه و تحلیل دقیق مولکول های هدف گذاری شده را فراهم آورند.
برای بهبود پایداری و تنظیم تخلخل رزین پلیمر هایی از طریق ایجاد پیوند های مشبک به یکدیگر متصل می شوند و یک ساختار سه بعدی شبکه ای شکل می دهند. این فرآیند موجب تثبیت ساختار رزین و افزایش دوام آن می شود. همچنین به تنظیم میزان تخلخل و دسترسی سطحی رزین برای مولکول های مختلف کمک می کند. با کنترل دقیق فرایند شبکه سازی می توان اندازه و توزیع منافذ را تنظیم کرد و کارایی رزین را در فرآیند های کروماتوگرافی بهینه نمود.
رزین های کروماتوگرافی ساخته شده به دقت شسته می شوند تا از هرگونه مواد واکنش دهنده یا ناخالصی های باقی مانده از فرآیند تولید حذف شوند. این مرحله به منظور تضمین کیفیت و عملکرد بهینه رزین در تفکیک های حساس از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
Cytiva که قبلاً با نام GE Healthcare Life Sciences نامیده می شد یکی از پیشتازان جهانی در علم زیستی و فناوری های کروماتوگرافی است. این شرکت از سال ۲۰۲۰ تحت اسم جدید Cytiva به کار ادامه می دهد و به تولید بیش از پیش رزین های کروماتوگرافی می پردازد.
Sartorius که در سال ۱۸۷۰ ایجاد شده تولید کننده ای برجسته در زمینه رزین ها است. این شرکت با عرضه رزین های متنوع برای کاربرد های مختلف از جمله تصفیه پروتئین ها، پپتید ها و سایر بیومولکول ها به افزایش دقت و کارایی در فرآیند های تجزیه و تصفیه کمک شایانی می کند.
شرکت Toso Corporation که در سال ۱۹۳۵ راه اندازی شده است و به عنوان یکی از شرکت های برتر در حوزه مواد شیمیایی و علوم زیستی شناخته می شود. شرکت Toso رزین های کروماتوگرافی برای مصارف گوناگون تولید می کند.
Bio-Rad Laboratories، پایه گذاری شده در سال ۱۹۵۲، یکی از شرکت های برجسته در زمینه تولید تجهیزات و محصولات علوم زیستی است و در زمینه تولید رزین های کروماتوگرافی نیز مهارت دارد. با تکیه بر فناوری پیشرفته و سال ها تجربه، Bio-Rad به عنوان یکی از پیشروان این صنعت شناخته می شود.
توسعه یافته توسط درپارتمان طراحی وب سایت شرکت هوش مصنوعی ویراسگان کارو
