Metode Manik Magnetik: Metode Deteksi Patogen Terbaik

Hari ini, mari kita jelajahi penerapannya ekstraksi asam nukleat berbasis manik magnetik dalam deteksi patogen pernapasan. Ini adalah integrasi teknologi yang penting, karena secara langsung menentukan keakuratannya, kepekaan, dan keandalan metode deteksi asam nukleat selanjutnya (seperti qPCR dan pengurutan). Ekstraksi berbasis manik magnetik telah menjadi metode utama dan standar emas untuk ekstraksi asam nukleat dalam deteksi patogen klinis.

1. Mengapa Ekstraksi Asam Nukleat yang Efisien Penting untuk Deteksi Patogen Pernafasan

Sampel pernapasan (seperti usap nasofaring, dahak, dan cairan bilas bronkoalveolar) sangat kompleks, mengandung:Sejumlah besar sel inang dan DNA/RNA、Berbagai protein (termasuk musin, imunoglobulin, dan enzim)、Ion garam dan sisa metabolisme、Potensi penghambat PCR (seperti hemoglobin, musin, dan obat terapeutik tertentu).Komponen-komponen ini dapat sangat mengganggu langkah-langkah amplifikasi dan deteksi berikutnya, menyebabkan hasil negatif palsu (karena penghambatan) atau kuantifikasi yang tidak akurat. Karena itu, proses ekstraksi dan pemurnian asam nukleat yang efisien dan murni sangat penting.

2. Prinsip Ekstraksi Asam Nukleat Berbasis Manik Magnetik

Ekstraksi berbasis manik magnetik adalah teknik yang didasarkan pada Imobilisasi Reversibel Fase Padat (SPRI). Komponen intinya adalah nano magnetik- atau manik-manik berukuran mikro dengan gugus fungsi permukaan (misalnya gugus karboksil).

Proses dasar, yang dapat diotomatisasi secara efisien, biasanya terdiri dari empat langkah:

Lisis: Buffer lisis (biasanya mengandung garam guanidin dan surfaktan) mengganggu kapsid virus atau membran sel untuk melepaskan asam nukleat (RNA/DNA) dan menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk adsorpsi asam nukleat ke manik-manik magnetik.

Mengikat: Dalam konsentrasi garam dan kondisi pH tertentu, molekul asam nukleat secara khusus menyerap ke permukaan manik-manik magnetik melalui ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik, pembentukan “asam nukleat manik magnetik” kompleks.

Pencucian: Medan magnet eksternal diterapkan untuk melumpuhkan “asam nukleat manik magnetik” kompleks, dan cairan limbah dibuang. Kompleks tersebut kemudian dicuci 2-3 kali dengan larutan etanol 70% –80% untuk menghilangkan protein, ion garam, dan kotoran lainnya, hanya menyisakan murni “asam nukleat manik magnetik” kompleks.

Elusi: Medan magnet dihilangkan, dan buffer rendah garam atau air murni (misalnya, TE Buffer atau Air Bebas Nuklease) ditambahkan. Dalam kondisi yang berubah ini, asam nukleat diserap dari butiran dan larut ke dalam buffer elusi, menghasilkan larutan asam nukleat murni yang siap untuk eksperimen hilir.

3. Keuntungan Ekstraksi Berbasis Manik Magnetik dalam Deteksi Patogen Pernafasan

Dalam konteks deteksi multipatogen pernapasan, keuntungan dari ekstraksi berbasis manik magnetik sangat menonjol:

3.1 Kemurnian Tinggi dan Hasil Tinggi:

Secara efektif menghilangkan inhibitor PCR kompleks dari sampel pernapasan, secara signifikan meningkatkan sensitivitas deteksi dan mengurangi tingkat negatif palsu. Hal ini penting untuk sampel dengan viral load rendah (misalnya, infeksi awal atau pembawa tanpa gejala).

3.2 Kompatibilitas Otomatisasi Luar Biasa:

Seluruh proses dapat sepenuhnya diotomatisasi pada sistem ekstraksi asam nukleat. Ini penting untuk pengujian throughput tinggi (misalnya, skrining skala besar dan surveilans epidemiologi), memungkinkan pemrosesan lusinan hingga ratusan sampel secara bersamaan, sangat meningkatkan efisiensi, dan mengurangi kesalahan manual dan risiko keamanan hayati.

3.3 Ekstraksi Serentak Beberapa Asam Nukleat:

Banyak perangkat berbasis manik magnetik dapat mengekstraksi RNA dan DNA secara bersamaan.

Patogen pernapasan beragam, termasuk virus RNA (misalnya, virus influenza, SARS-CoV-2, virus pernapasan syncytial RSV, rhinovirus) dan virus DNA (misalnya, adenovirus, bocavirus manusia). Ekstraksi tunggal memenuhi kebutuhan deteksi untuk semua patogen, menjadikannya sangat efisien dan ekonomis.

3.4 Penerapan dan Fleksibilitas yang Luas:

Cocok tidak hanya untuk deteksi qPCR konvensional tetapi juga untuk aplikasi yang lebih canggih seperti pengurutan generasi berikutnya (NGS) dan genotipe.

NGS sangat penting untuk menemukan patogen yang tidak diketahui dan memantau variannya, dan asam nukleat berkualitas tinggi merupakan prasyarat keberhasilan pengurutan.

3.5 Keamanan dan Throughput:

Pengoperasian tabung tertutup mengurangi pembentukan aerosol, meminimalkan risiko infeksi laboratorium dan kontaminasi silang antar sampel.

Opsi throughput yang fleksibel berkisar dari instrumen 96 sumur untuk laboratorium besar hingga sistem 8/16 sumur untuk laboratorium kecil atau sampel mendesak.

Nomor seri	Nomor Produk	Nama Produk	Kelompok	Ukuran partikel	Konsentrasi	Spesifikasi
1	160011	Berbasis silikon Manik-manik Magnetik	Si-OH	800NM	50mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL
2	160013	Berbasis silikon Manik-manik Magnetik	Si-OH	1.2mikron	50mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL
3	160024	Berbasis silikon Manik-manik Magnetik	Saku-OH	1.4mikron	100mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL
4	220011	Berbasis silikon Manik-manik Magnetik	Si-OH	500nm	50mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL
5	220012	Berbasis silikon Manik-manik Magnetik	Si-OH	400nm	25mg/mL	2mL、10mL、50mL、500mL、1000mL

4. Contoh Penerapan Praktis

4.1 Deteksi Asam Nukleat COVID-19:

Selama pandemi, sebagian besar laboratorium di seluruh dunia menggunakan sistem ekstraksi otomatis berbasis manik magnetik untuk mengekstraksi RNA SARS-CoV-2 dari sampel usap nasofaring, diikuti dengan deteksi RT-qPCR. Ini adalah aplikasi yang paling banyak dikenal.

4.2 Pengujian Multipleks Pernafasan:

Untuk panel yang menargetkan influenza A/B/COVID-19, RSV/hMPV, atau panel patogen pernapasan yang lebih luas (secara bersamaan mendeteksi lebih 20 patogen), ekstraksi berbasis manik magnetik memungkinkan satu ekstraksi asam nukleat per sampel digunakan untuk beberapa pengujian deteksi.

4.3 Skrining Patogen untuk Pneumonia yang Penyebabnya Tidak Diketahui:

Dalam kasus pneumonia berat, dokter perlu menyaring semua kemungkinan patogen dengan cepat. Asam nukleat yang diekstraksi melalui metode berbasis manik magnetik dapat digunakan untuk PCR multipleks atau secara langsung untuk pengurutan metagenomik generasi berikutnya (mNGS) untuk mengidentifikasi agen penyebab.

5. Tantangan dan Pertimbangan

Terlepas dari kelebihannya, aspek tertentu memerlukan perhatian:

Biaya: Investasi awal dan pengeluaran berkelanjutan untuk instrumen otomatis dan reagen/bahan habis pakai yang kompatibel relatif tinggi.

Residu Manik Magnetik: Pencucian yang tidak menyeluruh dapat menyebabkan sedikit retensi butiran magnet, berpotensi menghambat reaksi PCR hilir.

Variabilitas Jenis Sampel: Sampel pernapasan yang berbeda (misalnya, kekentalan dahak yang bervariasi) mungkin memerlukan kondisi lisis atau pra-pemrosesan yang dioptimalkan (misalnya, pencernaan dahak).

Kontrol Kualitas: Kalibrasi dan pemeliharaan instrumen ekstraksi secara berkala, serta pemeriksaan kualitas (misalnya, OD260/280) untuk konsentrasi dan kemurnian asam nukleat yang diekstraksi, diperlukan untuk memastikan konsistensi batch-ke-batch.

6. Kesimpulan

Teknologi ekstraksi asam nukleat berbasis manik magnetik, dengan efisiensinya, kemurnian, otomatisasi, dan throughput yang tinggi, telah menjadi landasan yang sangat diperlukan dalam deteksi molekuler patogen pernapasan modern. Ini secara signifikan meningkatkan akurasi deteksi, kepekaan, dan efisiensi, memberikan dukungan teknis yang andal untuk diagnosis klinis, pengendalian penyakit menular, dan pengambilan keputusan di bidang kesehatan masyarakat. Seiring kemajuan teknologi, metode berbasis manik magnetik di masa depan akan berkembang lebih cepat, lebih terintegrasi (ekstraksi dan amplifikasi digabungkan), dan solusi berbiaya lebih rendah, terus memainkan peran sentral dalam diagnosis patogen.

Dalam konteks ini, berbagai model manik-manik magnetik berbasis silika yang dikembangkan oleh Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd. banyak digunakan di bidang diagnosis penyakit patogen. Teknologi ini menawarkan sensitivitas deteksi yang sangat tinggi, memungkinkan skrining dini selama infeksi dan memberikan waktu yang berharga untuk pengendalian dan pencegahan penyakit. Misalnya, tingkat pemulihan DNA target pada 20 ng/μl bisa melebihi 95%. Manik-manik magnetik berbasis silika Lingjun juga menunjukkan stabilitas kimia yang sangat baik, kemurnian tinggi dalam ekstraksi asam nukleat, respon magnetik yang cepat, dan tidak ada masalah residu.

Kami menyambut Anda untuk memilih Manik Magnetik Ekstraksi Asam Nukleat Shanglingjun berdasarkan kebutuhan praktis Anda. Perusahaan kami menyediakan layanan teknis profesional untuk mendukung aplikasi Anda.

Pemasok

Shanghai Lingjun Bioteknologi Co., Ltd.didirikan pada 2016 yang merupakan produsen profesional bahan biomagnetik dan reagen ekstraksi asam nukleat.

Kami memiliki pengalaman yang kaya dalam ekstraksi dan pemurnian asam nukleat, pemurnian protein, pemisahan sel, kimialuminesensi, dan bidang teknis lainnya.

Produk kami banyak digunakan di berbagai bidang, misalnya tes kesehatan, pengujian genetik, penelitian universitas, pemuliaan genetik, dan sebagainya. Kami tidak hanya menyediakan produk tetapi juga dapat melakukan OEM, ODM, dan kebutuhan lainnya. Jika Anda memiliki kebutuhan terkait, jangan ragu untuk menghubungi kami .