Optimierung von H. pylori-Nachweis mit magnetischer Bead-DNA-Extraktion

Einführung

Nukleinsäureextraktion auf Basis magnetischer Kügelchen ist derzeit die Mainstream- und Goldstandard-Technologie und spielt eine entscheidende Rolle beim molekularen Nachweis von Helicobacter pylori (H. pylori). Heute, Wir werden die Anwendung im Detail untersuchen, spezifische Protokolle, und Zukunftsaussichten der auf Magnetkügelchen basierenden Nukleinsäureextraktionstechnologie beim Helicobacter pylori-Nukleinsäuretest.

1. Anwendung: Warum eignet sich die Magnetperlenmethode besonders für H. pylori-Nukleinsäuretest?

Proben für H. Der Pylori-Nachweis umfasst typischerweise Magenschleimhautgewebe (Biopsie), Hocker, Speichel, oder Zahnbelag. Die Zusammensetzung dieser Proben ist komplex, enthält große Mengen an Wirtszellen, Schleim, Speisereste, Gallensäuren, und verschiedene PCR-Inhibitoren.

daher, Eine effiziente und reine Nukleinsäureextraktion ist entscheidend für die Gewährleistung der Genauigkeit nachfolgender Nukleinsäuretests (wie qPCR, digitale PCR, und Sequenzierung).

1.1 Die Magnetbead-Methode bietet in diesem Zusammenhang erhebliche Vorteile

• Hohe Reinheit und Ausbeute: Magnetkügelchen adsorbieren effektiv Nukleinsäuren und entfernen Verunreinigungen wie Proteine, Polysaccharide, und Lipide durch mehrere Waschschritte. Sie sind besonders wirksam bei der Eliminierung von PCR-Inhibitoren in komplexen Magen-Darm-Proben, Dadurch wird die Nachweisempfindlichkeit und -spezifität erheblich verbessert.
• Automatisierung und hoher Durchsatz: Die Magnetkügelchenmethode lässt sich hervorragend automatisieren. Es stehen zahlreiche automatisierte Nukleinsäureextraktionsgeräte zur Verfügung, die Dutzende oder sogar Hunderte von Proben gleichzeitig verarbeiten können, die Effizienz deutlich verbessert, Reduzierung menschlicher Fehler, und die Anforderungen groß angelegter klinischer Tests und epidemiologischer Screenings zu erfüllen.
• Sicherheit und Einfachheit: Der gesamte Prozess wird in versiegelten Deep-Well-Platten durchgeführt, Minimierung der Aerosolkontamination und Reduzierung der Bedieneranzahl’ Exposition gegenüber gefährlichen Reagenzien, Dadurch wird die biologische Sicherheit erhöht.
• Flexibilität: Die Methode ist für verschiedene Probentypen geeignet, einschließlich Magengewebe, Hocker, und mündliche Proben, mit geringfügigen Anpassungen des Lysepuffers und der Betriebsparameter.
• Standardisierung: Automatisierte Prozesse sorgen für eine hohe Standardisierung, zuverlässige Ergebnisse, und erleichtern Vergleiche zwischen Laboren und die Qualitätskontrolle.

2. Protokoll: Magnetischer Bead-basierter Nukleinsäure-Extraktions- und Nachweis-Workflow für H. pylori

Das Folgende ist ein standardmäßiges, automatisiertes, auf Magnetkügelchen basierendes Protokoll zur Extraktion von H. pylori-DNA (am Beispiel von Magengewebe oder Stuhlproben):

2.1 Probenvorbehandlung

Magenschleimhautgewebe: Legen Sie Biopsiegewebe in ein PBS-haltiges Zentrifugenröhrchen und homogenisieren Sie es gründlich mit einem Gewebeschleifer.

Stuhlprobe: Setzen Sie eine kleine Menge aus (z.B., 100–200 mg) einer Stuhlprobe in einer speziellen Probenkonservierungslösung oder PBS-Puffer, Zum Mischen vortexen, und zentrifugieren, um den Überstand zu sammeln.

2.2 Nukleinsäureextraktion (Verwendung eines automatisierten 96-Well-Extraktionssystems)

Lyse: Nehmen 200 μL des verarbeiteten Probenüberstands und fügen Sie ihn einem leistungsstarken Lysepuffer hinzu, der Proteinase K enthält (z.B., ein denaturierendes Salzsystem auf Guanidin-HCl-Basis). 10–20 Minuten bei 60–70 °C inkubieren, um Zellen und Bakterien vollständig zu lysieren, Nukleinsäuren freisetzen, und alle potenziellen Nukleasen inaktivieren.

Bindung: Bindungspuffer und magnetische Perlensuspension zum Lysat hinzufügen und mischen. Unter der hohen Ionenstärke des denaturierenden Salzes, DNA adsorbiert spezifisch an der Oberfläche der Magnetkügelchen. Nach mehrminütiger Inkubation, Fangen Sie die Perlen-DNA-Komplexe mit einem Magnetständer ein und verwerfen Sie den Überstand.

Waschen:

Waschpuffer I: Enthält typischerweise hohe Konzentrationen an Salz und Ethanol, um Proteine ​​zu entfernen, Lipide, und andere Verunreinigungen.

Waschpuffer II: Enthält normalerweise geringe Konzentrationen an Salz und Ethanol, um Salze und restliche Inhibitoren zu entfernen.

Nach jedem Waschschritt, Hängen Sie die Perlen erneut auf, Fange sie ein, und die Flüssigkeit wegschütten. 2–3 Mal wiederholen.

Trocknen: Nach vollständiger Entfernung des Waschpuffers, Lassen Sie das Röhrchen einige Minuten lang offen bei Raumtemperatur stehen oder erhitzen Sie es leicht, damit das restliche Ethanol vollständig verdunsten kann, Vermeidung von Störungen nachfolgender PCR-Reaktionen.

Elution: Fügen Sie einen salzarmen oder salzfreien Elutionspuffer hinzu (z.B., Tris-EDTA-Puffer oder steriles Wasser), Hängen Sie die Perlen erneut auf, und 5–10 Minuten bei 55–65 °C inkubieren, um die DNA von den Perlen zu dissoziieren. Endlich, Halten Sie die Perlen mit einem Magnetständer fest, und der resultierende Überstand enthält das gereinigte H. pylori-DNA-Vorlage.

2.3 Nachweis von Nukleinsäuren

Fügen Sie die extrahierte DNA-Vorlage einer quantitativen Echtzeit-PCR hinzu (qPCR) Reaktionssystem.

Zielgene: Häufig ausgewählte hochspezifische konservierte Gene von H. pylori umfassen:

• Urease-A-Gen (Harnstoff): Am häufigsten verwendet, mit extrem hoher Spezifität.
• 16S-rRNA-Gen: Hochkonserviert, Geeignet für die Identifizierung auf Gattungsebene.
• cagA-Gen: Ein Virulenzgen, das zur Unterscheidung hochvirulenter Stämme verwendet wird.

Reaktion: Führen Sie die Amplifikation in einem qPCR-Gerät durch und überwachen Sie das Fluoreszenzsignal, um die Ergebnisse zu ermitteln. Positive Proben zeigen eine charakteristische S-förmige Amplifikationskurve.

Qualitätskontrolle

Interne Kontrolle (IC): Wird zu Beginn der Extraktion hinzugefügt, um den Erfolg des gesamten Prozesses zu überwachen und falsch negative Ergebnisse zu vermeiden.

Positive und negative Kontrollen: In jedem Experiment enthalten, um die Wirksamkeit der Extraktions- und PCR-Reagenzien sicherzustellen.

3. Perspektiven und zukünftige Richtungen

Die Aussichten für die auf Magnetkügelchen basierende Nukleinsäureextraktionstechnologie in H. pylori-Erkennung sind umfangreich und entwickeln sich in die folgenden Richtungen:

• Vollständig integriert “Einprobe, Ergebnis-out” Systeme: Zukünftige Trends umfassen die Integration der Nukleinsäureextraktion, Verstärkung, und Detektion in einem einzigen mikrofluidischen Chip oder einer einzelnen Mikrofluidik-Kartusche. Benutzer müssen nur die Probe hinzufügen, und das Gerät schließt den gesamten Prozess automatisch ab und erstellt einen Bericht. Dies wird den Betrieb erheblich vereinfachen, Erkennungszeit verkürzen (möglicherweise nach innen 1 Stunde), und machen es sehr gut für die Ambulanz geeignet, Krankenhäuser der Grundversorgung, und sogar für den Heimgebrauch.
• Multiplex-Detektion und Analyse von Arzneimittelresistenzgenen: Hochwertige Nukleinsäuren, die mit der Magnetkügelchen-Methode extrahiert wurden, unterstützen Multiplex-qPCR-Tests. Eine einzelne Reaktion kann nicht nur H bestimmen. pylori-Infektion, sondern weisen auch mehrere Arzneimittelresistenzgene nach (z.B., Clarithromycin-Resistenzmutation 23S rRNA, Levofloxacin-Resistenzmutation gyrA), Durch die Integration von molekularer Diagnose und Medikamentenempfindlichkeitstests können direkte Leitlinien für eine präzise klinische Behandlung bereitgestellt werden.
• Metagenomik und Stammtypisierung: Eine qualitativ hochwertige DNA-Extraktion ist eine Voraussetzung für die metagenomische Sequenzierung (mNGS). Die Magnetperlenmethode kann hochwertige Vorlagen für mNGS liefern, Ermöglicht die Erforschung von H. Vielfalt der pylori-Mikrobiota, evolutionäre Beziehungen, und Wechselwirkungen mit anderen Mikroorganismen in der Infektionsmikroumgebung, Dadurch werden tiefergehende mechanistische Studien vorangetrieben.
• Popularisierung nicht-invasiver Tests: Stuhlbasiertes H. pylori-DNA-Test (Antigentest im Stuhl, SA) ist eine hervorragende nicht-invasive Methode. Die Weiterentwicklung der automatisierten Extraktion auf Magnetkügelchenbasis wird ein groß angelegtes Stuhlscreening möglich machen, für Kinder geeignet, Personen, die eine Endoskopie nicht vertragen, und Überwachung der Wirksamkeit nach der Behandlung.
• Kontinuierliche technologische Optimierung: Magnetische Perlen, Pufferformulierungen, und Instrumentendesigns werden weiterhin optimiert, um schnellere Ergebnisse zu erzielen (Verkürzung nach innen 20 Minuten), kostengünstiger (Reduzierung der Kosten pro Test), und grüner (Verwendung umweltfreundlicherer Reagenzien) Extraktion höherreiner Nukleinsäuren.

4. Produktempfehlung

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd. bietet verschiedene Modelle von Magnetkügelchen auf Kieselsäurebasis an, die häufig in der Diagnostik von Krankheitserregern eingesetzt werden, insbesondere die 160013 magnetische Perlen, die für die Helicobacter pylori-Nukleinsäureextraktion geeignet sind. Der 160013 Magnetkügelchen bieten eine extrem hohe Nachweisempfindlichkeit, Dadurch wird ein frühzeitiges Screening während einer Infektion ermöglicht und wertvolle Zeit für die Krankheitskontrolle und -prävention gewonnen.

【Produktspezifikationen】

Produktcode: 160013

Solider Inhalt: 50 mg/ml

Verpackung: 2 ml / 10 ml / 50 ml / 500 ml / 1000 ml

【Produktparameter】

Aktive Gruppe: Si-OH

Magnetische Perlenmatrix: Siliziumdioxid

Durchschnittliche Partikelgröße: 1.2 µm

Magnetische Sättigungsstärke: 65 ± 5 emu/g

【Produktvorteile】

Hohe Adsorptionsrate: Maximale Wiederherstellungsrate überschritten 95%.

Hervorragende Federung und starke magnetische Eigenschaften für einfache Bedienung.

Hohe Reinheit und Empfindlichkeit bei der Nukleinsäureextraktion.

Ausgereifter Produktionsprozess mit hervorragender Chargenkonsistenz.

Abschluss

Nukleinsäure-Extraktionstechnologie auf Basis magnetischer Kügelchen, mit seinen Vorteilen der Automatisierung, hoher Durchsatz, hohe Reinheit, und hohe Sicherheit, hat sich zur Goldstandardmethode für die Nukleinsäurepräparation in der molekularen Diagnostik von Helicobacter pylori entwickelt. Es stellt nicht nur die Zuverlässigkeit aktueller qPCR-Tests sicher, sondern dient auch als wichtige technologische Grundlage für schnelle Fortschritte, präzise, und nicht-invasive Diagnose von H. pylori-Infektion. Während sich molekulare Technologien weiterentwickeln und integrieren, Die Anwendung magnetkügelchenbasierter Methoden in diesem Bereich wird nur noch tiefgreifender und weiter verbreitet sein.

Anbieter

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd.wurde gegründet in 2016 Das ist ein professioneller Hersteller von biomagnetischen Materialien und Nukleinsäure-Extraktionsreagenzien.

Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Extraktion und Reinigung von Nukleinsäuren, Proteinreinigung, Zelltrennung, Chemilumineszenz, und anderen technischen Bereichen.

Unsere Produkte werden in vielen Bereichen weit verbreitet eingesetzt, wie zum Beispiel medizinische Tests, Gentests, universitäre Forschung, genetische Zucht, und so weiter. Wir liefern nicht nur Produkte, sondern können auch OEM übernehmen, ODM, und andere Bedürfnisse. Wenn Sie einen entsprechenden Bedarf haben, Nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf .