新的MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸試劑盒:
兼顧快速和高產(chǎn)率的全新解決方案
Michael Kirchgesser*, Agnes Aschenbrenner, Irene Huber, Sarah Müller, Heike Girgnhuber, Hubert Schuldlos, Anna Werner, Werner Malmberg, Robert Steiner, Martin Victor, Thomas Kirschbaum, Claudia Kappelsberger, Michael Knoll, and Peter Wenzig
德國匹茨堡,羅氏應(yīng)用科學(xué)部
*通訊作者:
前言
MagNA Pure 96是最近進入市場的一種全新儀器:它是一種全自動、超高速的系統(tǒng),它能用于將高質(zhì)量核酸從各種樣品類型中高速分離,1小時以內(nèi)即可完成多至96個樣本的自動純化,處理的樣品容量最高達到1 ml。該系統(tǒng)采用裝有預(yù)裝式即用型試劑的優(yōu)化試劑盒,并配有相應(yīng)的自動分離方法。 這種試劑盒的配置基于沿用已久的磁珠技術(shù),后者成功用于不同的MagNA Pure系統(tǒng)已有多年。MagNA Pure 96試劑盒由配有不同預(yù)裝式密封緩沖液容器的試劑盤和含磁粉的專用瓶組成。
可提供的所有試劑盒都有小容量(SV)和大容量(LV)的不同規(guī)格,可根據(jù)要處理的樣品量決定。 本文描述了2種MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸試劑盒及其方法的特征和性能。
材料和方法
新的試劑盒及方法是用人EDTA血漿、枸櫞酸鹽血漿、血清和全血以及培養(yǎng)細胞(K562和HeLa)作為樣品材料開發(fā)和測試的。
全血不需要經(jīng)過預(yù)處理即可用于基因組DNA分離。 培養(yǎng)細胞小球在使用前要懸浮于PBS中。
在病毒核酸分離時,使用前在樣品中添加不同量的DNA病毒(巨細胞病毒、EB病毒、細小病毒B19)和RNA病毒(甲型肝炎病毒、甲型H1N1流感病毒)。然后用移液管將樣品移入MagNA Pure 96儀器上的MagNA Pure 96處理盒中。所有樣品至少以8倍復(fù)制進行試驗。 根據(jù)實驗需要,純化核酸的洗脫體積被設(shè)定為50μl、100μl或200μl。在LightCycler® 480儀器上采用吸光度(OD)測定、瓊脂糖凝膠電泳和/或參數(shù)特定的定量實時PCR和RT-PCR分析對洗脫液進行分析。采用15μl各自混合母液和5μl各自洗脫液建立擴增反應(yīng),運行45個循環(huán)。
結(jié)果和討論
一般特征
試劑盒的組成:排列在試劑盤中的預(yù)裝式試劑容器,便于加載;分開放置、含磁珠(MGP)懸液的瓶子(圖1)。試劑盤和瓶子都在運行前放入儀器抽屜中各自的位置。使用后容器可以方便地重新密封,并保存以待必要時進行后續(xù)的運行。MGP瓶具有特殊的瓶蓋,可以在儀器的針穿過后自動重新密封。所有組件在室溫下都能保持穩(wěn)定。
MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸小容量規(guī)格用于從200μl全血,或從5×105個培養(yǎng)細胞中分離基因組DNA。 它還可以從200μl血漿、血清或全血中分離病毒DNA或RNA。試劑盒包括3個預(yù)裝式試劑容器,每個容器最多可進行192次反應(yīng)(即每個試劑盒進行576次純化)。
MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸試劑盒大容量規(guī)格用于從500μl或1000μl全血或從106個培養(yǎng)細胞中分離基因組DNA。 它能從500μl血漿、血清或全血,或從1000μl血漿或血清中分離病毒DNA或RNA。試劑盒包括3個預(yù)裝式試劑容器,每個容器最多可進行96次反應(yīng)(500μl)或48次反應(yīng)(1000μl)(即每個試劑盒分別進行288或144次純化)。
如果需要的話,試劑盒可用于不同的優(yōu)化方法,包括外部溶解方法可供選用,從而允許在MagNA Pure 96儀器外進行病毒滅活。 對于所有方法,核酸從不同容量的樣品中都可以方便地洗脫,樣品的不同容量可以由用戶選擇。
基因組DNA
圖2: 對血液中分離的DNA的瓊脂糖凝膠(顯示20個復(fù)本)。 在21 kb位置的DNA帶顯示了分離DNA的高完整度。 (M=分子量標記III)
基因組DNA的分離及其后續(xù)分析顯示可重復(fù)性、產(chǎn)量、完整度和純度都很高。根據(jù)瓊脂糖凝膠分析,DNA片段平均顯著大于20 kb(圖2)。
表1總結(jié)了典型的DNA產(chǎn)率和純度。請注意產(chǎn)率顯著依賴于血細胞數(shù),因此變化可能達到2倍。
表1:典型的DNA產(chǎn)量和純度 |
樣品類型 |
樣品量 |
DNA產(chǎn)量 (μg) |
DNA純度 (OD260/280) |
試劑盒類型 |
血
血
培養(yǎng)細胞
培養(yǎng)細胞 |
200 μl
500 μl
5 x 105
1 x 106 |
6.6 μg
16.5 μg
10.4 μg
22.0 μg |
1.9
2.0
2.0
2.0 |
SV
LV
SV
LV |
如LightCycler® 480儀器中進行的PCR之前的稀釋實驗所示(數(shù)據(jù)未顯示),DNA也被證明不含PCR抑制劑。
用不同量的血液與樣品檢測了該程序的可量測性。結(jié)果見圖3。
圖3: 可量測性。 從不同量血液中分離的DNA的瓊脂糖凝膠分析顯示純化法的可量測性良好。
病毒核酸
線性范圍
達到了純化病毒DNA和RNA的高產(chǎn)率。從較寬的濃度范圍分離病毒核酸是可能的(圖4)
圖4: 線性范圍。 每份樣品中加樣濃度為10-106拷貝的Epstein-Barr病毒(EBV)DNA和甲型肝炎病毒RNA的分離。
內(nèi)部質(zhì)控和可重復(fù)性
MagNA Pure 96系統(tǒng)能在每次分離反應(yīng)中都包括一次內(nèi)部質(zhì)控(IC)。 IC從機載IC管中自動移入每個孔中的溶解緩沖液中。 在一次純化操作的所有96個孔中,采用稀釋的細小病毒B19質(zhì)粒作為IC,陰性血清作為樣品材料來檢查該功能。 IC的分離具有很高的可重復(fù)性(圖5)。
圖5: 內(nèi)部質(zhì)控品。 從所處理樣品盒的所有96個孔中分離出的細小病毒B19內(nèi)部質(zhì)控品的PCR分析。
交叉污染試驗
進行這些試驗是為了考查MagNA Pure 96儀器上可能孔間污染的程度。 細小病毒B19被選作這些試驗的敏感參數(shù);檢測極限大約為每次PCR 2.5個拷貝。 然后以5×107拷貝/ml(=檢測極限以上106倍)向血漿加樣,用大容量方法(500μl樣品)和50μl洗脫體積在MagNA Pure 96儀器處理。
進行3次“棋盤式”運行(每次有48份陽性加樣血漿樣品和48份陰性未加樣血漿樣品排列成棋盤狀)。 在LightCycler® 480儀器上對洗脫液進行分析。 在這些條件下未發(fā)現(xiàn)交叉污染(圖6)。
圖6: 交叉污染試驗。 48份陽性和48份陰性樣品排列成棋盤狀,經(jīng)過處理,進行交叉污染分析。所有陰性樣品鑒定結(jié)果均為“陰性”,而所有陽性樣品和所有質(zhì)控品都顯示了預(yù)期的信號。 該試驗重復(fù)了3次,均得到相同的結(jié)果。
“血漿用”和“通用”方法
在方法優(yōu)化期間發(fā)現(xiàn),有些樣品材料(即:血清、全血和枸櫞酸鹽血漿)在與“標準”材料EDTA血漿不同的工作流程下能得到更好的結(jié)果。 因此,在“血漿用操作方法”之外,還提供另一種“通用操作方法”,后者能使這些樣品類型得到更好的結(jié)果(達到5個交叉閾值)。 選用“通用操作方法”這個名稱是因為這些方法對于血清、全血和枸櫞酸鹽血漿,優(yōu)于“血漿用操作方法”;而對于EDTA血漿,至少對所檢測的病毒(甲型肝炎病毒、甲型H1N1流感、EB病毒、巨細胞病毒)是與“血漿用操作方法”相等的。 由于結(jié)果可能隨個別實驗設(shè)備和所檢測參數(shù)的不同而變化,因此在儀器的方法菜單中提供不同的方法供選擇,使用戶能選擇對實際應(yīng)用的最佳解決方案。
結(jié)論
新的MagNA Pure 96 DNA和病毒核酸試劑盒能從多種樣品材料中全自動高效分離DNA和病毒核酸,具有高速和高產(chǎn)率。用戶可以根據(jù)特殊需要在幾個不同方法間作出選擇。此外,該試劑盒所能用處理的樣品容量范圍也很大。因此,對于檢測工作量大的實驗室來說,新的試劑盒將成為有用的工具。