NGS ライブラリー調製における磁気ビーズベースの核酸抽出装置

磁気ビーズベースの核酸抽出機器は、次世代シーケンシングにおいて重要かつほぼ不可欠な役割を果たします。 (NGS) ライブラリ準備ワークフロー. NGS プロセス全体の開始点として, そのパフォーマンスは、その後のライブラリ構築とシーケンスデータの品質を直接決定します。.

以下は、NGS ライブラリー調製における磁気ビーズベースの核酸抽出機器の中心的な用途と利点です。:

コアタスク: 高品質の核酸の分離と精製

多様な開始サンプル: NGS ライブラリの準備は、非常に幅広い種類のサンプルから始まります, 血も含めて, プラズマ (無細胞DNA), 唾液, 組織 (フレッシュ/FFPE), 細胞, 微生物, 植物, および環境サンプル. 磁気ビーズ法, 柔軟性と最適化性により、, これらの複雑なサンプルを処理できます, 多くの場合、大量の阻害剤が含まれています.

標的核酸の種類: 主にDNAを抽出するために使用されます (ゲノムDNA, gDNA; 無細胞DNA, cfDNA) またはRNA (RNA-Seq用). 磁性ビーズ表面にコーティングされた官能基 (通常はシラノール基または特定のイオン交換基/親和性リガンド) 特定の緩衝液条件下で核酸に選択的に結合します。.

不純物の除去: 効率よくタンパク質を除去, 脂質, 炭水化物, 塩イオン, 洗剤, フミン酸 (環境サンプル), 固定剤と染料 (FFPEサンプル), PCR阻害剤と (例えば, ヘパリン, ヘム, フミン酸) サンプルから. これらの不純物は、その後の酵素反応を著しく妨害する可能性があります。 (例えば, 断片化, 修理を終了する, dA-テーリング, アダプター結紮, PCR増幅), ライブラリの準備の失敗につながる, 効率の低下, またはシーケンスデータの品質が低い.

NGS ライブラリ準備ワークフローにおける主な役割

ピュアを提供する “原材料” ライブラリの準備用: ライブラリの準備手順 (断片化, エンドリペア/DAテーリング, アダプター結紮, PCR増幅) いずれも入力として適切な完全性と十分な濃度の高純度の核酸を必要とします. 磁気ビーズの抽出は、適格性を確保するための重要なステップです “原材料。”

図書館の代表性と均一性を確保する: 元のサンプル中の核酸分子の正確な比率を維持するには、効率的かつ均一な核酸回収が不可欠です。, 特に低周波変種を研究する場合, メタゲノミクス, またはトランスクリプトミクス. 磁気ビーズ法の高い回収率と一貫性により、バイアスを最小限に抑えることができます。.

ライブラリ準備の成功率と効率の向上: 阻害物質を除去することで, ライブラリーの調製に使用される高価な酵素 (例えば, ポリメラーゼ, リガーゼ) より効果的に機能できるようになります, 酵素の不活性化または不完全な反応のリスクを軽減します。, それによりライブラリの収量と品質が向上します.

低入力サンプル要件を満たす: 大切なもののために, cfDNA などの少量サンプル, 単一細胞シーケンスサンプル, または針生検, 磁気ビーズ法, 結合効率と回収率が高いため (特に最適化されたキットの場合), 最小限の出発材料からライブラリー調製に十分な核酸を得ることができる.

困難なサンプルの処理: FFPE のような困難なサンプル用に、特別に最適化された磁気ビーズのキットとプロトコルが存在します。 (架橋および断片化された DNA を含む, 加えて高レベルの固定剤/染料), 土壌/環境サンプル (複合阻害剤を含む), および多糖類/ポリフェノールが豊富な植物サンプル, 効果的な細胞/組織溶解と利用可能な核酸の精製を可能にします。.

磁気ビーズ核酸抽出装置の主な利点 (NGS に好まれる理由)

オートメーション & 高スループット:

コアアドバンテージ: 機器は複数のサンプルを同時に処理できます (数枚から96/384ウェルプレートまで), 標準化されたオペレーションを可能にする. これは、大量のサンプルを必要とする NGS プロジェクトにとって非常に重要です (例えば, 人口調査, 臨床検査), スループットと効率が大幅に向上.

ヒューマンエラーの削減: 自動化により、手作業によるばらつきと汚染のリスクを最小限に抑えます, 結果の一貫性と再現性の向上.

シンプルかつ迅速な操作: 従来のフェノールクロロホルム法またはスピンカラム法との比較, 自動機器での磁気ビーズ法では手順が少なくなります (溶解-結合-洗浄-溶出), よりシンプルなワークフローを提供する, 抽出時間を大幅に短縮 (通常 30-60 バッチあたりの分).

高純度および高収率: 最適化された磁性ビーズの表面化学と緩衝システムにより、効率的な処理が可能になります。, 特異的な核酸の結合と洗浄, 不純物を効果的に除去して高純度を得る, NGS の厳しい入力品質要件を満たす高濃度の核酸 (例えば, A260/A280, A260/A230 比率, 集中, フラグメントサイズ分布).

柔軟性: 異なる磁気ビーズとキットを切り替えることにより, 同じ機器がさまざまな種類のサンプルに適応できます (血, 組織, 細胞, FFPE, 微生物, 等) と核酸の種類 (DNA, RNA, 総核酸), DNase 消化ステップを統合することもできます.

クローズドシステム & 低い汚染リスク: 自動機器は通常、比較的密閉または半密閉の環境で液体を扱います。. 磁気ビーズ捕捉との組み合わせ (カラムなし、または遠心分離/キャップ開けの繰り返しなし), これにより、サンプル間の相互汚染やエアロゾル汚染のリスクが大幅に軽減されます。.

スケーラビリティ: さまざまなスループット容量を持つ機器 (例えば, 8, 16, 32, 96 井戸) ラボのニーズに基づいて選択可能.

安全性: フェノールクロロホルムなどの有毒有機溶媒の使用を回避します。, より安全で環境に優しいものにする.

簡単な統合: 最新の自動ワークステーションでは、磁気ビーズ核酸抽出とその後のライブラリー調製ステップを統合できます。 (例えば, 断片化, 酵素治療, 精製) そして定量化さえも, 完全自動化を可能にする “サンプルイン, 図書館切れ” ワークフロー.

アプリケーションシナリオの例

全ゲノム配列決定 (WGS): 血液から高品質の gDNA を抽出, 唾液, または組織.

全エクソームシーケンス (ウェス): 出発材料として高品質の gDNA も必要.

ターゲットシーケンシング: 特定の遺伝子領域の配列を決定するためのさまざまなサンプルからの核酸の抽出.

RNA シーケンス (RNA配列決定): トランスクリプトーム解析のための高品質のトータル RNA または mRNA の抽出.

メタゲノムシーケンシング: 環境サンプルからの全微生物群集 DNA の抽出 (土壌, 水, 腸の内容物) または臨床サンプル (呼吸器綿棒).

無細胞 DNA (cfDNA) シーケンス: 非侵襲的な出生前検査のための血漿または血清からの微量 cfDNA の抽出 (NIPT) または癌のリキッドバイオプシー.

単一細胞シーケンス: 溶解した単一細胞からの微量のゲノム DNA または RNA の抽出.

FFPE サンプルのシーケンス: 遡及研究または臨床診断のためのホルマリン固定パラフィン包埋組織からの断片化 DNA の抽出.

選択と使用上の考慮事項

キットマッチング: 特定のサンプルタイプと核酸タイプに最適化された磁気ビーズキットを選択する必要があります.

楽器の演奏: 機器のスループットを考慮する, 磁石の吸着効率, 液体ハンドリング精度, 相互汚染制御, 実行時間, 等.

ビーズの品質: ビードサイズの均一性, 磁力の強さ, 表面コーティングの安定性, 核酸結合能力が重要です.

溶解効率: 複雑なサンプルの場合 (例えば, 組織, グラム陽性菌, 胞子), 効率的な溶解は抽出を成功させるための必須条件であり、最適化された溶解条件または特別な溶解モジュールが必要になる場合があります。.

溶出量: 溶出量が少ないと高い核酸濃度を達成できますが、損失なく完全に溶解する必要があります。.

残留阻害剤: 磁気ビーズ法でも, 特定のサンプルには微量阻害剤が残留する可能性があります (例えば, スツール, 土壌, FFPE), 後続のライブラリー PCR ステップでは特別な注意または希釈が必要.

まとめ:

磁気ビーズベースの核酸抽出器具, 彼らの自動化により, 高スループット, スピード, 効率, 高純度, 操作の簡単さ, 安全性, と柔軟性, NGS ライブラリー調製ワークフローにおける主要な核酸精製技術となっています。. 彼らは純粋なものを提供します, 信頼性のある, 均一な核酸 “原材料” 高品質の NGS ライブラリ構築に不可欠, 成功するNGSワークフローと信頼性の高いシーケンスデータの基礎として機能します. 基礎研究でも臨床診断でも, 自動磁気ビーズ核酸抽出は不可欠な重要なステップです.

サプライヤー

上海霊軍生物技術有限公司, 株式会社に設立されました 2016 生体磁性材料と核酸抽出試薬の専門メーカーです.

核酸抽出・精製の経験が豊富です。, タンパク質の精製, 細胞分離, 化学発光, その他の技術分野.

当社の製品はさまざまな分野で広く使用されています, 医療検査など, 遺伝子検査, 大学の研究, 遺伝子育種, 等々. 製品のご提供だけでなくOEMも承ります, ODM, その他のニーズ. 関連するニーズがある場合, お気軽にお問い合わせください .