Внедрение метода извлечения нуклеиновых кислот с помощью магнитных шариков

С ростом популярности тестирования нуклеиновых кислот на новый коронавирус, тестирование нуклеиновых кислот прочно вошло в сердца людей и стало «золотым стандартом» для обнаружения патогенов. После новой коронной эпидемии потребовалось большое количество результатов анализа проб за короткий период времени, и потребность в быстром и эффективном тестировании на нуклеиновые кислоты становилась все более и более насущной. Экстракция нуклеиновых кислот, как важный этап обнаружения нуклеиновых кислот, также требует высокой производительности и эффективности.

Обнаружение нуклеиновых кислот зависит от развития технологии экстракции нуклеиновых кислот. В настоящее время основные клинические применения методов экстракции нуклеиновых кислот включают метод магнитных шариков, метод спин-колонки, метод кипячения и метод быстрого высвобождения нуклеиновых кислот. Метод извлечения нуклеиновой кислоты с помощью магнитных шариков широко используется. Реализуйте автоматический метод извлечения нуклеиновой кислоты, а метод автоматического извлечения магнитных шариков в основном включает извлечение магнитного стержня и извлечение пипеткой.

1. Принцип метода магнитных шариков для экстракции нуклеиновых кислот.

Технология экстракции нуклеиновых кислот методом магнитных гранул — это новый тип технологии экстракции нуклеиновых кислот, в которой в качестве носителя используются нанобиологические магнитные гранулы. Молекулы нуклеиновой кислоты могут специфически распознавать и связываться с гидроксильными группами кремния на поверхности магнитных шариков, а также агрегировать или диспергироваться под действием внешнего магнитного поля. Полностью избавьтесь от ручных операций, таких как центрифугирование и экстракция супернатанта в традиционном процессе экстракции нуклеиновых кислот, чтобы реализовать метод экстракции и очистки нуклеиновых кислот.

Большинство используемых в настоящее время магнитных шариков имеют структуру «ядро-оболочка», в которой суперпарамагнитные наночастицы используются в качестве «ядра», а затем на поверхность ядра наматывают слой полимерного органического соединения и функциональный базовый слой. В качестве «скорлупы» он лучше взвешен в растворе. Он намагничивается в магнитном поле и собирается под действием магнитной силы. Его очень легко отделить от немагнитных материалов. Во время работы нет необходимости в центробежных операциях.

2. Отличия экстракции нуклеиновых кислот методом магнитных шариков.

Экстракция нуклеиновой кислоты с помощью магнитных гранул состоит из лизиса, связывания, промывки, элюирования и других этапов. Реагенты для экстракции нуклеиновых кислот на основе магнитных шариков, производимые разными производителями, различаются, в основном, это выражается в: (1) разном размере магнитных шариков; (2) модификация магнитных шариков. Различные методы; (3) Различные методы стирки; (4) Различные размеры выборки.

Магнитные шарики имеют малый размер частиц, большую удельную поверхность и высокую способность захвата нуклеиновых кислот. Их можно проверить на машине с помощью магнитных шариков для повышения чувствительности обнаружения. Размер частиц разный, и существуют разные предпочтения для фрагментов нуклеиновых кислот разного размера. Вообще говоря, магнитные шарики с большим размером частиц обладают большей магнитной чувствительностью и большей способностью захватывать небольшие фрагменты нуклеиновой кислоты. Магнитные шарики с меньшим размером частиц обладают меньшей магнитной чувствительностью и большей способностью захватывать крупные нуклеиновые кислоты. Магнитные шарики с разными размерами частиц имеют разные удельные площади поверхности и разные возможности захвата нуклеиновых кислот. В то же время магнитные шарики с более крупным размером частиц имеют меньшую удельную поверхность и несколько худшую способность захватывать нуклеиновые кислоты; магнитные шарики с меньшим размером частиц имеют большую удельную поверхность и обладают немного большей способностью захватывать нуклеиновые кислоты. Стадия элюирования напрямую влияет на выход нуклеиновой кислоты. Конечно, магнитные шарики имеют малый размер частиц и высокий коэффициент пропускания света, а также могут использовать магнитные шарики на машине, чтобы определять, когда они не влияют на сбор сигнала обнаружения флуоресцентным прибором количественной ПЦР (добавление реакции ПЦР во время элюирования) обнаружение осуществляется путем смешивания магнитных шариков и обнаружения нуклеиновой кислоты. Потери нуклеиновой кислоты практически нет. Все матричные нуклеиновые кислоты обнаруживаются на машине, что может повысить чувствительность обнаружения нуклеиновых кислот.

Модификация зонда нуклеиновой кислоты, нацеленного на функциональную группу, дополнительно улучшает эффективность экстракции целевой нуклеиновой кислоты и повышает чувствительность обнаружения целевой нуклеиновой кислоты. Функциональные группы, содержащиеся в функциональном базовом слое структуры оболочки магнитного шарика, различны, и специфическая связывающая способность магнитного шарика и нуклеиновой кислоты различна. Обычно используемые модифицированные функциональные группы — это амино (-NH2), карбоксил (-COOH) и гидроксил (-OH).

Поскольку функциональные группы различны, используемые буферы связывания также различаются. Гидроксильная группа является отрицательной и щелочной и может стабильно существовать в щелочных растворах, в то время как карбоксильная группа является кислой и может стабильно существовать в кислых растворах. Метод модификации зонда нуклеиновой кислоты, нацеленный на функциональную группу, может улучшить специфическую связывающую способность целевой последовательности нуклеиновой кислоты и дополнительно повысить эффективность экстракции нуклеиновой кислоты.

Чем меньше время промывки, тем меньше потеря нуклеиновой кислоты и тем выше выход нуклеиновой кислоты. Вообще говоря, чем больше время промывки, тем больше вероятность потери нуклеиновой кислоты и тем ниже может быть выход нуклеиновой кислоты. Чем больше шагов повлияет на стабильность автоматической экстракции нуклеиновых кислот, тем труднее будет добиться автоматизации.

Увеличьте размер образца и улучшите чувствительность обнаружения нуклеиновых кислот. Увеличение размера выборки также является обычной практикой некоторых производителей. Например, наборы для количественного определения нуклеиновых кислот вируса гепатита В от Roche Diagnostics и Abbott Diagnostics могут достичь цели высокочувствительного обнаружения за счет увеличения размера образца и увеличения концентрации нуклеиновых кислот, а их чувствительность может достигать 10 МЕ / мл.

Короче говоря, метод извлечения нуклеиновых кислот с помощью магнитных шариков в настоящее время является наиболее широко используемой на рынке клинически автоматизированной технологией извлечения нуклеиновых кислот, и он играет основную роль в предотвращении и контроле новой эпидемии коронавируса. Реагенты для экстракции нуклеиновых кислот методом магнитных гранул, производимые разными производителями, имеют разные методы лизиса нуклеиновых кислот, связывающую способность магнитных гранул, методы промывки и методы элюирования. Достаточно высока только эффективность лизиса нуклеиновой кислоты, достаточно высокая способность к специфическому связыванию магнитных гранул и достаточное количество промывок. Только небольшое количество и достаточно высокая эффективность элюирования (или элюция исходной нуклеиновой кислоты образца) может гарантировать более высокую эффективность экстракции нуклеиновой кислоты, и можно гарантировать более высокую чувствительность или сверхчувствительность обнаружения нуклеиновой кислоты. Стабильность автоматической экстракции нуклеиновых кислот.