省時省力核酸提取解決方案的操作與運用技巧

對于廣大的生物科研人員來說，養(yǎng)細(xì)胞、養(yǎng)細(xì)菌、提核酸等都是實驗室的常見操作，實驗操作費時費力，過程中可能還會遇到各種坑。今天我們想聊一下，怎樣讓您的核酸提取不再煩惱！
 
核酸分為脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它是由許多核苷酸單體聚合成的生物大分子化合物，為生命的最基本物質(zhì)之一。核酸的提取分別為DNA 提取和RNA提取，二者的提取原理大致相同,簡單來說分為細(xì)胞或者組織的裂解和核酸純化兩大步驟。
核酸提取純化方法常用的有酚/氯（lü）仿抽提法、離心柱法、磁珠法等。

1、酚/氯（lü）仿抽提法
乙（xi）烯氯（lü）仿提取DNA是利用酚是蛋白質(zhì)的變性劑，反復(fù)抽提，使蛋白質(zhì)變性，SDS(十二烷基磺酸鈉)將細(xì)胞膜裂解，在蛋白酶K、EDTA的存在下消化蛋白質(zhì)或多肽或小肽分子，變性降解核蛋白，使DNA從核蛋白中游離出來。

酚/氯（lü）仿抽提法的優(yōu)點是成本較低，對實驗條件要求也不高。該方法的缺點也很明顯：由于使用了苯（fen）酚、氯（lü）仿等有機(jī)試劑，毒性較大，長時間操作對人員健康有較大影響；而且核酸的回收率較低，損失量較大。

離心柱純化
這里以DNA提取離心柱為例。離心柱結(jié)構(gòu)主要是特殊硅基質(zhì)吸附材料，能特異性吸附DNA，而RNA與蛋白質(zhì)則會穿過。該方法能選擇性地吸附核酸而不吸附蛋白質(zhì)及鹽，從而實現(xiàn)核酸與蛋白質(zhì)及鹽的分離，是目前試劑盒提取廣泛使用的方法。

該方法受人為操作因素影響小，提取DNA的純度穩(wěn)定性很高；而且離心柱法提取DNA的純度比傳統(tǒng)酚氯（lü）仿法提取的要高。離心柱法其低廉的價格和相對便捷的操作，漸逐取代了傳統(tǒng)DNA提取方法，被高�？蒲兴�等市場普遍接受。

該方法的缺點是需要較多的樣本，對于珍稀樣本則不適合采用此方法。當(dāng)樣品過量時，需要反復(fù)進(jìn)行離心，對樣品的提取效率較低，不便于高通量、自動化操作。與現(xiàn)代生物學(xué)實驗的高通量、自動化要求格格不入，特別是在基因診斷、疾病檢測、轉(zhuǎn)基因檢測等領(lǐng)域，離心柱法DNA提取需要大量的操作人員及儀器設(shè)備。當(dāng)面對突發(fā)疫情時，更是需要有高通量的DNA提取設(shè)備與方法才能更有效準(zhǔn)確的監(jiān)測疫情、控制疫情。

磁珠法
磁珠法是一種固相載體可逆化固定（SPRI）的分離純化方法，主要原理為：在不同濃度的PEG（polyethylene glycol；聚乙二醇）中，會有不同片段大小的DNA吸附在磁珠的羧基修飾層上，這些DNA可以再溶解在水中，以此來洗脫回收。

實驗使用的磁珠分為五層，由內(nèi)而外依次為：聚苯乙（xi）烯材料的核心、超順磁材料（主要為四氧化三鐵）、第二層聚苯乙（xi）烯材料、第二層超順磁材料以及表面粗糙的羧基修飾層。粗糙的表面更利于核酸與羧基修飾層結(jié)合。該方法將純化介質(zhì)包被在納米級的磁珠表面，通過介質(zhì)對DNA的吸附，在外加磁場的作用下使DNA附著于磁珠并定向移動，從而達(dá)到核酸與其它物質(zhì)分離的目的。

與其它集中方法相比，磁珠法具有無可比擬的優(yōu)勢，包括：
（1）提取靈敏度高 ，只需微量的樣本就可以完成對核酸的提�。�
（2）純化的純度高 ，磁珠與核酸的特異性結(jié)合能使核酸充分與雜質(zhì)分離，使得提取的核酸純度高、濃度大；
（3）能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、大批量操作，通過機(jī)器自動化完成操作，所需人力少，而且同時可以完成多個樣本的大批量操作。以32孔的核酸自動提取儀為例，用一個樣品的提取時間即可實現(xiàn)對最多32個樣品的處理，符合生物學(xué)高通量的操作要求，使得傳染性疾病爆發(fā)時能夠進(jìn)行快速及時的應(yīng)對。
（4）操作簡單、用時短，整個提取流程只有四步，根據(jù)儀器不同，部分儀器提取時間可以縮短到30分鐘，大大提高了實驗效率；
（5）安全無毒，不使用傳統(tǒng)方法中的苯、氯（lü）仿等有毒試劑，對實驗操作人員的傷害減少到最少，完全符合現(xiàn)代環(huán)保理念；
  近年來磁珠法已成為核酸提取的必備工具之一，也是核酸自動化提取設(shè)備的必備組件之一。
對于實驗樣本量大，經(jīng)常做實驗的實驗人員來說，自動核酸提取儀是一個不錯的選擇。而且對于各類核酸，不論是質(zhì)粒DNA、基因組DNA，還是RNA等，一臺自動核酸提取儀都可以滿足實驗人員的提取要求。

我們看下的國外某知名品牌R 和柏恒科技（Bio-gener）即將上市的自動核酸提取儀的部分系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)對比。

Brand	Brand R	Bio-gener
	MagNA Pure LC 2.0 System*	BGNA-32P
# of Samples	1-32 samples per run	1-32 samples per run
Run Time	~1 hour	10~50 mins
Starting Samples	Whole Blood, Plasma, Serum, Cell Culture, Tissue, Body Fluids, Fresh Frozen and FFPE Tissue, etc	Whole Blood, Plasma, Serum, Cell Culture, Tissue, Body Fluids, Fresh Frozen and FFPE Tissue, etc
Nucleic Acid Targets	Genomic and Bacterial DNA, Viral DNA/RNA, Plasmid DNA and Total RNA	Genomic and Bacterial DNA, Viral DNA/RNA, Plasmid DNA and Total RNA

目前自動核酸提取儀基本都能滿足大批量核酸提取的需求，對于不同的樣本（如全血、質(zhì)粒、培養(yǎng)細(xì)胞、組織等）和核酸類型（基因組DNA，病毒DNA/RNA，質(zhì)粒DNA等）等能適配，自動核酸提取儀相對傳統(tǒng)的酚氯（lü）仿法及離心柱法要方便便捷許多。
 
對比數(shù)據(jù)我們可以看出，柏恒科技（Bio-gener）的核酸提取儀對比國外R公司的同類型儀器，我們的儀器操作更簡單，用時更短。自動核酸提取儀具有多項優(yōu)點，它的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍會越來越廣泛，讓您的實驗不再費時費力！柏恒科技的自動核酸提取儀即將推出，敬請期待哦！